Samenvatting pathologie
Thema 1 & 2 - Celpathologie & oncopathologie
Biomedische Wetenschappen
2021-2022
Door Nicole (studente BMW)
,Inhoudsopgave
Celpathologie........................................................................................................................................... 3
Adaptatiemechanismen ...................................................................................................................... 4
Hypertrofie ...................................................................................................................................... 6
Hyperplasie ...................................................................................................................................... 6
Atrofie.............................................................................................................................................. 7
Metaplasie ....................................................................................................................................... 8
Celschade............................................................................................................................................. 9
ATP-depletie .................................................................................................................................. 10
Mitochondriale schade .................................................................................................................. 12
Accumulatie van zuurstofradicalen (ROS) ..................................................................................... 13
Verlies van de Ca2+ homeostase .................................................................................................... 14
Defecten in membraanpermeabiliteit ........................................................................................... 15
Schade aan DNA en eiwitten ......................................................................................................... 15
Viability assays............................................................................................................................... 16
Ischemie-reperfusie schade .......................................................................................................... 17
Celschade herkennen ........................................................................................................................ 18
Apoptose ....................................................................................................................................... 19
Necrose.......................................................................................................................................... 23
Necroptose .................................................................................................................................... 27
Intracellulaire accumulaties .............................................................................................................. 27
Lipiden ........................................................................................................................................... 27
Pigmenten ..................................................................................................................................... 28
Nippostrongylus Brasiliensis.............................................................................................................. 30
Opbouw van de darmklierbuis ...................................................................................................... 31
Celvernieuwing dunne darmepitheel ............................................................................................ 33
N. Brasiliensis infectie.................................................................................................................... 34
Lever .............................................................................................................................................. 39
Hallmarks of cancer (oncopathologie) .................................................................................................. 49
1. Zelfvoorzienende proliferatieve signalering.................................................................................. 50
Groeifactoren ................................................................................................................................ 51
Groeifactor receptoren ................................................................................................................. 51
Signaaltransductie eiwitten ........................................................................................................... 53
Niet-receptor tyrosine kinasen...................................................................................................... 54
Transcriptiefactoren ...................................................................................................................... 55
Cycline en cyclin-dependent kinases (Cdk’s) ................................................................................. 56
1
,2. Ongevoeligheid voor groei-suppressoren ..................................................................................... 58
Inhibitoren van de celcyclus (Rb en p16) ...................................................................................... 58
Transcriptiefactoren (p53)............................................................................................................. 62
APC ................................................................................................................................................ 66
3. Invasie en metastasering ............................................................................................................... 67
4. Ongelimiteerde celdeling .............................................................................................................. 72
5. Induceren van angiogenese........................................................................................................... 73
6. Ontwijken van apoptose ............................................................................................................... 75
7. Herprogrammeren van het metabolisme ..................................................................................... 76
8. Ontwijken van de immuunrespons ............................................................................................... 78
Expressie van inhibitoire oppervlakte-eiwitten ............................................................................ 80
Regulatoire T-cellen....................................................................................................................... 81
Anti-tumor en pro-tumor immuniteit ........................................................................................... 82
Autofagie ....................................................................................................................................... 83
9. Tumor-promoting ontstekingen (enabling characteristic) ............................................................ 84
10. Genomische instabiliteit (enabling characteristic) ...................................................................... 86
Mismatch repair (MMR) ................................................................................................................ 86
Nucleotide excision repair (NER) ................................................................................................... 86
Recombinatie repair ...................................................................................................................... 86
Epigenetische modificaties ................................................................................................................ 87
MicroRNA (miRNA) ........................................................................................................................ 88
Terminologie ..................................................................................................................................... 92
Histologische kenmerken van tumoren (goedaardig vs. kwaadaardig) ............................................ 93
Macroscopische kenmerken.......................................................................................................... 93
Microscopische kenmerken........................................................................................................... 93
Lymfogene metastasen opsporen ................................................................................................. 96
Histologische kenmerken onder de microscoop ........................................................................... 97
Aanvullend (pathologisch) onderzoek ......................................................................................... 103
Nomenclatuur.................................................................................................................................. 103
Mesenchymale tumoren ............................................................................................................. 104
Epitheliale tumoren ..................................................................................................................... 104
Uitzonderingen ............................................................................................................................ 106
Dysplasie .......................................................................................................................................... 106
Ontwikkeling van kanker ................................................................................................................. 107
Risicofactoren .............................................................................................................................. 108
2
,Celpathologie
Adaptaties zijn reversibele veranderingen van cellen als reactie op een prikkel (irritaties, hormonen,
etc.). Deze reacties kunnen zich uiten in de volgende vormen:
• Grootte
• Aantal
• Fenotype
• Metabole activiteit
• Functies
Adaptaties kunnen fysiologisch of pathologisch zijn:
• Fysiologisch → Het hoort binnen de normale ontwikkeling van een mens/dier.
• Pathologisch → Het hoort niet binnen de normale ontwikkeling van een mens/dier en heeft
dus te maken met een ziekte.
Een cel onder stress kan leiden tot adaptaties, maar als deze adaptatie niet voldoende is om deze
stimulus de baas te kunnen, kan dit leiden tot celschade. Hierbij kan de celschade reversibel of
irreversibel zijn. Reversibele schade kan op den duur verdwijnen, doordat de prikkel minder wordt
en de cel zich herstelt. Op het moment dat de schade echter irreversibel is, kan de schade niet
hersteld worden en zal dit leiden tot celdood middels necrose of apoptose. Daarnaast kan er ook
autofagie optreden als gevolg van een tekort aan voedingsstoffen wat uiteindelijk ook tot celdood
kan leiden.
Figuur 1 Schematisch overzicht van de cellulaire responsen op stress en schadelijke prikkels.
3
,Adaptatiemechanismen
Er zijn vier verschillende adaptatiemechanismen:
• Hypertrofie → Toename van celgrootte, vaak als reactie op een verhoogde belasting. Dit
wordt geïnduceerd door groeifactoren, die geproduceerd worden als reactie op mechanische
stress of andere stimuli. Hypertrofie kenmerkt zich door:
➢ Toename in grootte van de cel (en dus orgaan).
➢ Toename intracellulaire eiwitten en structurele componenten.
➢ Komt voornamelijk voor bij cellen die zich niet kunnen delen.
➢ Vaak switch van expressie van adulte eiwitten naar foetale/neonatale eiwitten.
➢ Oorzaken:
⬧ Fysiologisch:
▪ Hormonaal (baarmoeder bij zwangerschap)
▪ Verhoogde vraag (spieren bij bodybuilders)
⬧ Pathologisch:
▪ Verhoogde vraag (hypertensie → hart moet harder pompen)
• Hyperplasie → Toename van het aantal cellen als reactie op hormonen en andere
groeifactoren. Het komt voor in weefsels die cellen bevatten die kunnen delen of
overvloedige weefselstamcellen bevatten. Hyperplasie kenmerkt zich door:
➢ Toename in aantal cellen.
➢ Komt alleen voor bij cellen die kunnen delen.
➢ Gevolg van groeifactor-gedreven proliferatie van mature cellen of stamcellen.
➢ Kan samen met hypertrofie voorkomen.
➢ Vergrote kans op kanker (normaal → hyperplasie → dysplasie → kanker).
➢ Oorzaken:
⬧ Fysiologisch:
▪ Hormonaal (borstklieren bij puberteit)
▪ Compensatoir (regeneratie van de lever)
⬧ Pathologisch:
▪ Hormonen/groeifactoren (benigne prostaat hyperplasie door androgenen)
▪ Virusinfecties (wratten door HPV)
• Atrofie → Verminderde cellen en/of celgrootte, als gevolg van een verminderde toevoer van
voedingsstoffen of inactiviteit. Het is geassocieerd met een verminderde synthese van
cellulaire bouwstenen en een verhoogde afbraak van cellulaire organellen. Atrofie kenmerkt
zich door:
➢ Afname in celgrootte en aantal.
➢ Verminderde eiwitsynthese en verhoogde afbraak van eiwitten.
➢ Toename autofagie (cel eet delen van zichzelf op voor nutriënten).
➢ Oorzaken:
⬧ Fysiologisch:
▪ Uterus na bevalling
▪ Borst/endometrium na verlies hormonale stimulatie (menopauze)
⬧ Pathologisch:
▪ Verlies innervatie van skeletspieren
▪ Afname bloedtoevoer/voedingsstoffen (ischemie of voedseltekort)
4
, • Metaplasie → Verandering in het fenotype van gedifferentieerde cellen, vaak als reactie op
chronische irritatie, waardoor de huidige cellen niet goed bestand zijn tegen stress. Het
wordt meestal veroorzaakt door een veranderde differentiatie pathway van
weefselstamcellen. Daarnaast kan het leiden tot verminderde functies of verhoogde kansen
op kwaadaardige transformaties.
➢ Een reeds gedifferentieerd celtype wordt vervangen door een ander celtype (om beter
tegen stress te kunnen). Hierbij wordt een stamcel geherprogrammeerd om een ander
celtype te maken.
➢ Oorzaken:
⬧ Chronische irritatie
⬧ Roken (squameuze metaplasie)
⬧ Galstenen (squameuze metaplasie)
⬧ Maagzuur (reflux) slokdarm (intestinale metaplasie)
Figuur 2 Schematische weergave van de vier verschillende adaptatiemechanismen.
5
Thema 1 & 2 - Celpathologie & oncopathologie
Biomedische Wetenschappen
2021-2022
Door Nicole (studente BMW)
,Inhoudsopgave
Celpathologie........................................................................................................................................... 3
Adaptatiemechanismen ...................................................................................................................... 4
Hypertrofie ...................................................................................................................................... 6
Hyperplasie ...................................................................................................................................... 6
Atrofie.............................................................................................................................................. 7
Metaplasie ....................................................................................................................................... 8
Celschade............................................................................................................................................. 9
ATP-depletie .................................................................................................................................. 10
Mitochondriale schade .................................................................................................................. 12
Accumulatie van zuurstofradicalen (ROS) ..................................................................................... 13
Verlies van de Ca2+ homeostase .................................................................................................... 14
Defecten in membraanpermeabiliteit ........................................................................................... 15
Schade aan DNA en eiwitten ......................................................................................................... 15
Viability assays............................................................................................................................... 16
Ischemie-reperfusie schade .......................................................................................................... 17
Celschade herkennen ........................................................................................................................ 18
Apoptose ....................................................................................................................................... 19
Necrose.......................................................................................................................................... 23
Necroptose .................................................................................................................................... 27
Intracellulaire accumulaties .............................................................................................................. 27
Lipiden ........................................................................................................................................... 27
Pigmenten ..................................................................................................................................... 28
Nippostrongylus Brasiliensis.............................................................................................................. 30
Opbouw van de darmklierbuis ...................................................................................................... 31
Celvernieuwing dunne darmepitheel ............................................................................................ 33
N. Brasiliensis infectie.................................................................................................................... 34
Lever .............................................................................................................................................. 39
Hallmarks of cancer (oncopathologie) .................................................................................................. 49
1. Zelfvoorzienende proliferatieve signalering.................................................................................. 50
Groeifactoren ................................................................................................................................ 51
Groeifactor receptoren ................................................................................................................. 51
Signaaltransductie eiwitten ........................................................................................................... 53
Niet-receptor tyrosine kinasen...................................................................................................... 54
Transcriptiefactoren ...................................................................................................................... 55
Cycline en cyclin-dependent kinases (Cdk’s) ................................................................................. 56
1
,2. Ongevoeligheid voor groei-suppressoren ..................................................................................... 58
Inhibitoren van de celcyclus (Rb en p16) ...................................................................................... 58
Transcriptiefactoren (p53)............................................................................................................. 62
APC ................................................................................................................................................ 66
3. Invasie en metastasering ............................................................................................................... 67
4. Ongelimiteerde celdeling .............................................................................................................. 72
5. Induceren van angiogenese........................................................................................................... 73
6. Ontwijken van apoptose ............................................................................................................... 75
7. Herprogrammeren van het metabolisme ..................................................................................... 76
8. Ontwijken van de immuunrespons ............................................................................................... 78
Expressie van inhibitoire oppervlakte-eiwitten ............................................................................ 80
Regulatoire T-cellen....................................................................................................................... 81
Anti-tumor en pro-tumor immuniteit ........................................................................................... 82
Autofagie ....................................................................................................................................... 83
9. Tumor-promoting ontstekingen (enabling characteristic) ............................................................ 84
10. Genomische instabiliteit (enabling characteristic) ...................................................................... 86
Mismatch repair (MMR) ................................................................................................................ 86
Nucleotide excision repair (NER) ................................................................................................... 86
Recombinatie repair ...................................................................................................................... 86
Epigenetische modificaties ................................................................................................................ 87
MicroRNA (miRNA) ........................................................................................................................ 88
Terminologie ..................................................................................................................................... 92
Histologische kenmerken van tumoren (goedaardig vs. kwaadaardig) ............................................ 93
Macroscopische kenmerken.......................................................................................................... 93
Microscopische kenmerken........................................................................................................... 93
Lymfogene metastasen opsporen ................................................................................................. 96
Histologische kenmerken onder de microscoop ........................................................................... 97
Aanvullend (pathologisch) onderzoek ......................................................................................... 103
Nomenclatuur.................................................................................................................................. 103
Mesenchymale tumoren ............................................................................................................. 104
Epitheliale tumoren ..................................................................................................................... 104
Uitzonderingen ............................................................................................................................ 106
Dysplasie .......................................................................................................................................... 106
Ontwikkeling van kanker ................................................................................................................. 107
Risicofactoren .............................................................................................................................. 108
2
,Celpathologie
Adaptaties zijn reversibele veranderingen van cellen als reactie op een prikkel (irritaties, hormonen,
etc.). Deze reacties kunnen zich uiten in de volgende vormen:
• Grootte
• Aantal
• Fenotype
• Metabole activiteit
• Functies
Adaptaties kunnen fysiologisch of pathologisch zijn:
• Fysiologisch → Het hoort binnen de normale ontwikkeling van een mens/dier.
• Pathologisch → Het hoort niet binnen de normale ontwikkeling van een mens/dier en heeft
dus te maken met een ziekte.
Een cel onder stress kan leiden tot adaptaties, maar als deze adaptatie niet voldoende is om deze
stimulus de baas te kunnen, kan dit leiden tot celschade. Hierbij kan de celschade reversibel of
irreversibel zijn. Reversibele schade kan op den duur verdwijnen, doordat de prikkel minder wordt
en de cel zich herstelt. Op het moment dat de schade echter irreversibel is, kan de schade niet
hersteld worden en zal dit leiden tot celdood middels necrose of apoptose. Daarnaast kan er ook
autofagie optreden als gevolg van een tekort aan voedingsstoffen wat uiteindelijk ook tot celdood
kan leiden.
Figuur 1 Schematisch overzicht van de cellulaire responsen op stress en schadelijke prikkels.
3
,Adaptatiemechanismen
Er zijn vier verschillende adaptatiemechanismen:
• Hypertrofie → Toename van celgrootte, vaak als reactie op een verhoogde belasting. Dit
wordt geïnduceerd door groeifactoren, die geproduceerd worden als reactie op mechanische
stress of andere stimuli. Hypertrofie kenmerkt zich door:
➢ Toename in grootte van de cel (en dus orgaan).
➢ Toename intracellulaire eiwitten en structurele componenten.
➢ Komt voornamelijk voor bij cellen die zich niet kunnen delen.
➢ Vaak switch van expressie van adulte eiwitten naar foetale/neonatale eiwitten.
➢ Oorzaken:
⬧ Fysiologisch:
▪ Hormonaal (baarmoeder bij zwangerschap)
▪ Verhoogde vraag (spieren bij bodybuilders)
⬧ Pathologisch:
▪ Verhoogde vraag (hypertensie → hart moet harder pompen)
• Hyperplasie → Toename van het aantal cellen als reactie op hormonen en andere
groeifactoren. Het komt voor in weefsels die cellen bevatten die kunnen delen of
overvloedige weefselstamcellen bevatten. Hyperplasie kenmerkt zich door:
➢ Toename in aantal cellen.
➢ Komt alleen voor bij cellen die kunnen delen.
➢ Gevolg van groeifactor-gedreven proliferatie van mature cellen of stamcellen.
➢ Kan samen met hypertrofie voorkomen.
➢ Vergrote kans op kanker (normaal → hyperplasie → dysplasie → kanker).
➢ Oorzaken:
⬧ Fysiologisch:
▪ Hormonaal (borstklieren bij puberteit)
▪ Compensatoir (regeneratie van de lever)
⬧ Pathologisch:
▪ Hormonen/groeifactoren (benigne prostaat hyperplasie door androgenen)
▪ Virusinfecties (wratten door HPV)
• Atrofie → Verminderde cellen en/of celgrootte, als gevolg van een verminderde toevoer van
voedingsstoffen of inactiviteit. Het is geassocieerd met een verminderde synthese van
cellulaire bouwstenen en een verhoogde afbraak van cellulaire organellen. Atrofie kenmerkt
zich door:
➢ Afname in celgrootte en aantal.
➢ Verminderde eiwitsynthese en verhoogde afbraak van eiwitten.
➢ Toename autofagie (cel eet delen van zichzelf op voor nutriënten).
➢ Oorzaken:
⬧ Fysiologisch:
▪ Uterus na bevalling
▪ Borst/endometrium na verlies hormonale stimulatie (menopauze)
⬧ Pathologisch:
▪ Verlies innervatie van skeletspieren
▪ Afname bloedtoevoer/voedingsstoffen (ischemie of voedseltekort)
4
, • Metaplasie → Verandering in het fenotype van gedifferentieerde cellen, vaak als reactie op
chronische irritatie, waardoor de huidige cellen niet goed bestand zijn tegen stress. Het
wordt meestal veroorzaakt door een veranderde differentiatie pathway van
weefselstamcellen. Daarnaast kan het leiden tot verminderde functies of verhoogde kansen
op kwaadaardige transformaties.
➢ Een reeds gedifferentieerd celtype wordt vervangen door een ander celtype (om beter
tegen stress te kunnen). Hierbij wordt een stamcel geherprogrammeerd om een ander
celtype te maken.
➢ Oorzaken:
⬧ Chronische irritatie
⬧ Roken (squameuze metaplasie)
⬧ Galstenen (squameuze metaplasie)
⬧ Maagzuur (reflux) slokdarm (intestinale metaplasie)
Figuur 2 Schematische weergave van de vier verschillende adaptatiemechanismen.
5
