Fysiopathogenese
12 Belangrijke factoren
1. Zuurstofradicalen
2. Necrose-apoptose
3. Inflammatie
4. Ischemie reperfusie
5. Biochemische aspecten
6. Zuur-base
7. Bloedstolling
8. Hemoglobine en zuurstoftransport
9. Cellulaire en weefsel hypoxie
10. Autonoom zenuwstelsel
11. Arteriële bloeddruk
12. Hartdebiet
Zuurstofradicalen
(Te onthouden: welke zuurstofradicalen, wat ze beschadigen, (hypo)xanthine, antioxidanten)
Welke zuurstofradicalen
Bv.: Ziekteproces, drugs of toxische stof
toename vrije radicalen
Membraanlipiden geperoxideerd
Cel of weefselschade
o Nog meer vrije radicalen
Definitie: Onvoldoende gereduceerde vorm van O2.
Deze beschadigen vet, eiwit en DNA.
‘Onvoldoende gereduceerd’ betekent dat deze
molecule niet genoeg elektronen heeft ontvangen.
ROS = Reactive Oxygen Species
Geven elektron af of nemen er één op om
zo een stabielere molecule te vormen.
Wat ze beschadigen
ROS beschadigen de belangrijkste klassen van macromoleculen:
O2- (superoxide H2O2 OH (hydroxil
anion) (waterstofperoxide) radicaal)
Nucleïnezuren Base modificeren
Proteïnen Beschadigen Fe-S Oxideren SH groep Aminozuur
proteïnen van proteïnen tot S2 modificeren
Lipiden/ Vetzuren Lipide peroxides
, Waterstofperoxide zit in ontsmettingsmiddelen => beschadigen bacteriën.
Onthouden dat de ROS veel soorten moleculen, weefsels en cellen kunnen
beschadigen.
Verschillende soorten macromoleculen die worden beschadigd.
Lipideperoxidatie: Celmembraan verliest zijn selectieve permeabiliteit, de
normale werking wordt verstoord en er ontstaan lekken. Kalium kan
bijvoorbeeld naar buiten lekken doordat permeabiliteit stijgt en dus zal
kalium hoog zijn bij shock in het perifere bloed .
Proteïnebeschadiging: Verstoring van de cellulaire enzymen door
beschadiging/ afbraak. Het metabolisme is verstoord tijdens de shock.
DNA beschadiging: Enkelstrengen breken af, heel snel verouderingsproces.
Tijdens de shock gaan de bloedvaten open door NO met gevolg dat endotheel
vasodilateert. NO reageert met de radicalen (O2-) tot vorming van peroxynitriet.
Deze stof reageert met tyrosine tot de vorming van nitrotyrosine.
Nitrotyrosine residu’s zijn een indicator voor ROxygenS/RNitrogenS schade.
Gebruiken deze stof om de idee te krijgen over hoeveelheid radicalen.
Xanthine oxidase en hypoxanthine
Een sterk verminderde perfusie (doorbloeding) veroorzaakt ischemie. Dit veroorzaakt
schade in de weefsels.
Hypoxanthine is een afbraakproduct van ATP, AMP,… (purines) en stapelt zich op bij
ischemie. Bij lange hypoxie zullen hypoxische cytokines (signaalstoffen) ervoor
zorgen dat xanthine dehydrogenase activeert en wordt omgezet naar xanthine
oxidase. Bij reperfusie zal het xanthine oxidase (heeft zuurstof nodig!!!) de
hypoxanthine omzetten naar xanthine en zuurstofradicalen. Xanthine zal op zijn
beurt worden omgezet naar urinezuur (stapelt op bij weefselschade ≠ ureum).
Kan men tegen gaan door de activatie van XD te inhiberen bv. allopurinol.
Reperfusieschade is de schade die men oploopt door reperfusie na een langere
episode van ischemie, hierbij worden extra radicalen (ROS) en urinezuur aangemaakt.
Bv.: hartspiercellen die beschadigd worden bij hartaanval.
Antioxidanten
Antioxidanten zijn er om ROS te elimineren, voorbeelden: VIT E, C en A.
VIT C = ascorbaat, de eerste lijn antioxidant en is wateroplosbaar.
Ook enzymen die werken als antioxidanten:
Superoxide dismutase => zet O2- om in H2O2 en O2
Catalase => zet H2O2 om in H2O en O2
Glutathione peroxidase => zet H2O2 om in H2O en GSSG = glutathiondisulfide
Zuurstofradicalen proberen af te breken tot water.
Fe2+ dat veel voorkomt in RBC ook belangrijke rol => reageert met H2O2 naar OH =
hydroxil radicaal (waarvoor geen mechanisme bestaat om dit weg te werken).
Met als resultaat de beschadiging van RBC.
Herstellen van beschadigde molecules door antioxidanten.
, Necrose-apoptose (verschil tussen necrose en apoptose)
Inleiding
Verandering in omgeving kan een adaptieve respons veroorzaken die gevolgd wordt
door ziekte (immuunrespons) of celdood.
Celdood kan men verdelen in twee groepen: necrose of apoptose.
Necrose
Definitie: Pathologische celdood door extreme veranderingen van de fysiologische
condities waarin die cel zich bevindt. Bij shock kan necrose voorkomen.
Bv. verstropt bloedvat geen zuurstoftoevoer daling ATP
Anaeroob metabolisme
pH daalt
Lysosomale enzymen worden vrijgesteld
Membraan en kern beschadiging
Algemene cel en ribosomen beschadiging
Na/K-pomp werkt niet meer water in cel zwelling (is eerste fase)
Apoptose
Definitie: Dit is de geprogrammeerde celdood. Gebeurt onder normale fysiologische
omstandigheden. De cel zelf speelt een belangrijke rol.
Komt voor bij celvernieuwing, weefselhomeostase, embryogenese, onderhouden van
immuniteitstolerantie, ontwikkeling zenuwstelsel en atrofie doorendocriene
veranderingen.
De vergelijking
Waar? Apoptose Necrose
Werkt op individuele cel Werkt meestal op groepen
Histologie cellen (orgaan)
Geen inflammatie (fagocytose Aanwezigheid van inflammatie
door apoptose lichaampjes)
Kern breekt af in fragmenten Geen afbraak kern in
fragmenten
Vorming membraangebonden Afbraak van
Kern en celmembraan apoptose lichaampjes organelmembranen
Calcium afhankelijke Lysosomen
transglutaminase (enzym)
Cross-linking Fosfolipasen
Compact gecondenseerde Zwelling van organellen en cel
Cytoplasma organellen
Kern structureel intact
Compact Gecondenseerd
Chromatin Calcium afhankelijke pH verandert
endonucleasen Daling in ATP
12 Belangrijke factoren
1. Zuurstofradicalen
2. Necrose-apoptose
3. Inflammatie
4. Ischemie reperfusie
5. Biochemische aspecten
6. Zuur-base
7. Bloedstolling
8. Hemoglobine en zuurstoftransport
9. Cellulaire en weefsel hypoxie
10. Autonoom zenuwstelsel
11. Arteriële bloeddruk
12. Hartdebiet
Zuurstofradicalen
(Te onthouden: welke zuurstofradicalen, wat ze beschadigen, (hypo)xanthine, antioxidanten)
Welke zuurstofradicalen
Bv.: Ziekteproces, drugs of toxische stof
toename vrije radicalen
Membraanlipiden geperoxideerd
Cel of weefselschade
o Nog meer vrije radicalen
Definitie: Onvoldoende gereduceerde vorm van O2.
Deze beschadigen vet, eiwit en DNA.
‘Onvoldoende gereduceerd’ betekent dat deze
molecule niet genoeg elektronen heeft ontvangen.
ROS = Reactive Oxygen Species
Geven elektron af of nemen er één op om
zo een stabielere molecule te vormen.
Wat ze beschadigen
ROS beschadigen de belangrijkste klassen van macromoleculen:
O2- (superoxide H2O2 OH (hydroxil
anion) (waterstofperoxide) radicaal)
Nucleïnezuren Base modificeren
Proteïnen Beschadigen Fe-S Oxideren SH groep Aminozuur
proteïnen van proteïnen tot S2 modificeren
Lipiden/ Vetzuren Lipide peroxides
, Waterstofperoxide zit in ontsmettingsmiddelen => beschadigen bacteriën.
Onthouden dat de ROS veel soorten moleculen, weefsels en cellen kunnen
beschadigen.
Verschillende soorten macromoleculen die worden beschadigd.
Lipideperoxidatie: Celmembraan verliest zijn selectieve permeabiliteit, de
normale werking wordt verstoord en er ontstaan lekken. Kalium kan
bijvoorbeeld naar buiten lekken doordat permeabiliteit stijgt en dus zal
kalium hoog zijn bij shock in het perifere bloed .
Proteïnebeschadiging: Verstoring van de cellulaire enzymen door
beschadiging/ afbraak. Het metabolisme is verstoord tijdens de shock.
DNA beschadiging: Enkelstrengen breken af, heel snel verouderingsproces.
Tijdens de shock gaan de bloedvaten open door NO met gevolg dat endotheel
vasodilateert. NO reageert met de radicalen (O2-) tot vorming van peroxynitriet.
Deze stof reageert met tyrosine tot de vorming van nitrotyrosine.
Nitrotyrosine residu’s zijn een indicator voor ROxygenS/RNitrogenS schade.
Gebruiken deze stof om de idee te krijgen over hoeveelheid radicalen.
Xanthine oxidase en hypoxanthine
Een sterk verminderde perfusie (doorbloeding) veroorzaakt ischemie. Dit veroorzaakt
schade in de weefsels.
Hypoxanthine is een afbraakproduct van ATP, AMP,… (purines) en stapelt zich op bij
ischemie. Bij lange hypoxie zullen hypoxische cytokines (signaalstoffen) ervoor
zorgen dat xanthine dehydrogenase activeert en wordt omgezet naar xanthine
oxidase. Bij reperfusie zal het xanthine oxidase (heeft zuurstof nodig!!!) de
hypoxanthine omzetten naar xanthine en zuurstofradicalen. Xanthine zal op zijn
beurt worden omgezet naar urinezuur (stapelt op bij weefselschade ≠ ureum).
Kan men tegen gaan door de activatie van XD te inhiberen bv. allopurinol.
Reperfusieschade is de schade die men oploopt door reperfusie na een langere
episode van ischemie, hierbij worden extra radicalen (ROS) en urinezuur aangemaakt.
Bv.: hartspiercellen die beschadigd worden bij hartaanval.
Antioxidanten
Antioxidanten zijn er om ROS te elimineren, voorbeelden: VIT E, C en A.
VIT C = ascorbaat, de eerste lijn antioxidant en is wateroplosbaar.
Ook enzymen die werken als antioxidanten:
Superoxide dismutase => zet O2- om in H2O2 en O2
Catalase => zet H2O2 om in H2O en O2
Glutathione peroxidase => zet H2O2 om in H2O en GSSG = glutathiondisulfide
Zuurstofradicalen proberen af te breken tot water.
Fe2+ dat veel voorkomt in RBC ook belangrijke rol => reageert met H2O2 naar OH =
hydroxil radicaal (waarvoor geen mechanisme bestaat om dit weg te werken).
Met als resultaat de beschadiging van RBC.
Herstellen van beschadigde molecules door antioxidanten.
, Necrose-apoptose (verschil tussen necrose en apoptose)
Inleiding
Verandering in omgeving kan een adaptieve respons veroorzaken die gevolgd wordt
door ziekte (immuunrespons) of celdood.
Celdood kan men verdelen in twee groepen: necrose of apoptose.
Necrose
Definitie: Pathologische celdood door extreme veranderingen van de fysiologische
condities waarin die cel zich bevindt. Bij shock kan necrose voorkomen.
Bv. verstropt bloedvat geen zuurstoftoevoer daling ATP
Anaeroob metabolisme
pH daalt
Lysosomale enzymen worden vrijgesteld
Membraan en kern beschadiging
Algemene cel en ribosomen beschadiging
Na/K-pomp werkt niet meer water in cel zwelling (is eerste fase)
Apoptose
Definitie: Dit is de geprogrammeerde celdood. Gebeurt onder normale fysiologische
omstandigheden. De cel zelf speelt een belangrijke rol.
Komt voor bij celvernieuwing, weefselhomeostase, embryogenese, onderhouden van
immuniteitstolerantie, ontwikkeling zenuwstelsel en atrofie doorendocriene
veranderingen.
De vergelijking
Waar? Apoptose Necrose
Werkt op individuele cel Werkt meestal op groepen
Histologie cellen (orgaan)
Geen inflammatie (fagocytose Aanwezigheid van inflammatie
door apoptose lichaampjes)
Kern breekt af in fragmenten Geen afbraak kern in
fragmenten
Vorming membraangebonden Afbraak van
Kern en celmembraan apoptose lichaampjes organelmembranen
Calcium afhankelijke Lysosomen
transglutaminase (enzym)
Cross-linking Fosfolipasen
Compact gecondenseerde Zwelling van organellen en cel
Cytoplasma organellen
Kern structureel intact
Compact Gecondenseerd
Chromatin Calcium afhankelijke pH verandert
endonucleasen Daling in ATP
