Histologie
Hoofdstuk 1: Inleiding
Zien is geloven …
• Historische ontdekking: * 1665: Robert Hooke ontdekt de 'cel' (honingraatstructuur) in
een plakje kurk met een microscoop.
• Het probleem:
o Alle levende organismen bestaan uit cellen.
o Cellen zijn meestal te klein voor het blote oog ➔ Lenzensystemen (microscopen)
zijn noodzakelijk voor vergroting.
• De praktijk (Histologie = weefselleer):
o Keuze uit talloze hightech microscopen (vooral licht- of elektronenmicroscopen
in de hoorcolleges).
o Doel practica: Vaardigheid ontwikkelen om lichtmicroscopen te hanteren +
'gezonde' cellen/weefsels herkennen.
o Biomedische relevantie: Kennis van organen opbouwen + 'zieke' van 'gezonde'
cellen/weefsels kunnen onderscheiden.
Levende wezens zijn georganiseerd
• De basis: Alle materie (inclusief planten en dieren) is opgebouwd uit atomen.
• De hiërarchie van klein naar groot:
1. Atomen.
2. Moleculen & Macromoleculen (biopolymeren): Eiwitten, suikers, vetten,
nucleïnezuren.
3. Cytoplasma: Half-vloeibare, gelachtige matrix van het leven, ontstaan uit de unieke
verhoudingen tussen moleculen. Strikte verhoudingen zijn essentieel om te leven.
4. Organellen: Verzamelingen moleculen met een individuele, specifieke
biochemische functie. Kunnen niet buiten de cel overleven (en vice versa).
5. Cellen: Kleinste structurele eenheden met álle basiseigenschappen van leven.
Hebben specialisaties (differentiaties) voor unieke functies.
6. Weefsels: Groepering van een groot aantal cellen met een gespecialiseerde functie
+ variabele hoeveelheid niet-levende tussencellige matrix.
7. Organen: Combinatie van verschillende weefseltypen die samenwerken voor een
specifieke functie. Herkenbaar aan een unieke vorm, grootte, ligging en
weefselpatroon.
8. Systemen en stelsels: Verschillende organen die samen een specifieke functie
uitvoeren.
9. Organisme: De som van alle samenwerkende stelsels.
, • De 4 Hoofdweefsels in het lichaam:
o Epitheel
o Bindweefsel
o Spierweefsel
o Zenuwweefsel
Over leven …
• Homeostase: Het relatief stabiel houden van het 'inwendige milieu' (de extracellulaire
vloeistof waarin cellen 'baden') via regelmechanismen.
o Wat wordt geregeld? pH, zuurstofgehalte, glucosegehalte en osmotische waarde.
o Hoe? Via communicatie en aanpassingen in nagenoeg alle organen en systemen.
• Celrespons op het milieu:
o Omstandigheden goed? Cellen delen via mitose (nieuwe cellen).
o Omstandigheden niet optimaal/slecht? De cel offert zichzelf op via
geprogrammeerde celdood zodat het organisme kan overleven.
Hoofdstuk 2: Microscopische technieken
• Etymologie: Grieks mikros (klein) en skopeo (kijken naar).
• Functies van een microscoop:
1. Vergroting: Vergroot beeld produceren.
2. Resolutie: Details in het beeld scheiden.
3. Contrast: Details zichtbaar maken voor het oog of camera.
,Weefselvoorbereiding
De voorbereiding hangt sterk af van de gebruikte microscoop en of men levend of gefixeerd
materiaal wil bekijken.
Fixatie
• Doel: Bewaren van de (ultra)structuur van cellen/weefsels door het cross-linking (cross-
linken) van eiwitten. Moet zo snel mogelijk gebeuren.
• Methoden:
o Immersie: Onderdompelen van het weefsel.
o Perfusie: Fixatief via de bloedbaan pompen.
• Chemische fixatieven: Formaldehyde (vaak paraformaldehyde) en Glutaaraldehyde.
Van orgaan naar coupe
Lichtmicroscopie: Inbedden en snijden
1. Fixatie & Naspoelen: Orgaan fixeren met fixatief.
2. Ontwateren (Dehydratatie): Via een stijgende alcoholreeks (ethanol).
3. Inbedden: Inbedden in vloeibare paraffine (wordt hard bij afkoeling).
4. Snijden: Coupes snijden met een microtoom (+- 2 – 7 µm dik).
5. Opvangen: Coupes opvangen op een glazen draagglaasje en laten drogen.
Transmissie elektronenmicroscopie (TEM): Voorbereiding
1. Fixatie: Paraformaldehyde gecombineerd met glutaaraldehyde.
2. Postfixatie: Immersie in osmiumtetroxide (OsO4).
3. Dehydratatie: Ontwateren.
4. Inbedding: Inbedden in epoxyhars (kunsthars, harder dan paraffine).
5. Trimmen & Snijden: Ultradunne sneden snijden met een glas- of diamantmes.
6. Contrasteren: Met zware metalen (loodcitraat en uranylacetaat).
Lichtmicroscopie: Kleuringen
Weefsels zijn van nature transparant; kleuring is nodig voor contrast.
, Lichtmicroscopie
Helderveld-LM (brightfield LM) Samengestelde microscoop
• Optisch deel: Lichtbron → Velddiafragma → Condensorlens → Condensordiafragma →
Specimen → Objectieflens → Oculair.
• Mechanisch deel: Statief, tubus, kruistafel, revolver, hoogteregeling.
• Werking lenzen:
o Condensor: Bundelt het licht op het preparaat (bepaalt lichtsterkte, resolutie en
kwaliteit).
o Objectief: Vormt het tussenbeeld; bepaalt grotendeels de vergroting en de
resolutie.
o Oculair: Vergroot het tussenbeeld en projecteert het op het netvlies.
• Totale vergroting: 𝑉𝐸𝑅𝐺𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 = 𝑉𝐸𝑅𝐺𝑅𝑜𝑏𝑗𝑒𝑐𝑡𝑖𝑒𝑓 × 𝑉𝐸𝑅𝐺𝑅𝑜𝑐𝑢𝑙𝑎𝑖𝑟
• Belichting: Moet altijd ingesteld worden volgens Köhler.
Numerieke apertuur (NA) en resolutie (R)
• Formule NA: 𝑁𝐴 = 𝑛 ∙ sin(𝜇)
𝜆
• Formule Resolutie (Abbe): 𝑅 =
𝑁𝐴
o Opmerking: Hoe kleiner de waarde van R, hoe beter het oplossend vermogen
(kleinere details zijn zichtbaar).
Fluorescentiemicroscopie
Wat is fluorescentie?
• Principe: Een molecule absorbeert licht van een korte golflengte (hoge energie) en
straalt dit weer uit bij een langere golflengte (lagere energie).
• Emissielicht vs. Excitatielicht: Emissielicht heeft een andere kleur en minder energie
dan excitatielicht.
• Stokes shift: Het verschil tussen de maxima van het absorptie- (excitatie) en
emissiespectrum.
Hoofdstuk 1: Inleiding
Zien is geloven …
• Historische ontdekking: * 1665: Robert Hooke ontdekt de 'cel' (honingraatstructuur) in
een plakje kurk met een microscoop.
• Het probleem:
o Alle levende organismen bestaan uit cellen.
o Cellen zijn meestal te klein voor het blote oog ➔ Lenzensystemen (microscopen)
zijn noodzakelijk voor vergroting.
• De praktijk (Histologie = weefselleer):
o Keuze uit talloze hightech microscopen (vooral licht- of elektronenmicroscopen
in de hoorcolleges).
o Doel practica: Vaardigheid ontwikkelen om lichtmicroscopen te hanteren +
'gezonde' cellen/weefsels herkennen.
o Biomedische relevantie: Kennis van organen opbouwen + 'zieke' van 'gezonde'
cellen/weefsels kunnen onderscheiden.
Levende wezens zijn georganiseerd
• De basis: Alle materie (inclusief planten en dieren) is opgebouwd uit atomen.
• De hiërarchie van klein naar groot:
1. Atomen.
2. Moleculen & Macromoleculen (biopolymeren): Eiwitten, suikers, vetten,
nucleïnezuren.
3. Cytoplasma: Half-vloeibare, gelachtige matrix van het leven, ontstaan uit de unieke
verhoudingen tussen moleculen. Strikte verhoudingen zijn essentieel om te leven.
4. Organellen: Verzamelingen moleculen met een individuele, specifieke
biochemische functie. Kunnen niet buiten de cel overleven (en vice versa).
5. Cellen: Kleinste structurele eenheden met álle basiseigenschappen van leven.
Hebben specialisaties (differentiaties) voor unieke functies.
6. Weefsels: Groepering van een groot aantal cellen met een gespecialiseerde functie
+ variabele hoeveelheid niet-levende tussencellige matrix.
7. Organen: Combinatie van verschillende weefseltypen die samenwerken voor een
specifieke functie. Herkenbaar aan een unieke vorm, grootte, ligging en
weefselpatroon.
8. Systemen en stelsels: Verschillende organen die samen een specifieke functie
uitvoeren.
9. Organisme: De som van alle samenwerkende stelsels.
, • De 4 Hoofdweefsels in het lichaam:
o Epitheel
o Bindweefsel
o Spierweefsel
o Zenuwweefsel
Over leven …
• Homeostase: Het relatief stabiel houden van het 'inwendige milieu' (de extracellulaire
vloeistof waarin cellen 'baden') via regelmechanismen.
o Wat wordt geregeld? pH, zuurstofgehalte, glucosegehalte en osmotische waarde.
o Hoe? Via communicatie en aanpassingen in nagenoeg alle organen en systemen.
• Celrespons op het milieu:
o Omstandigheden goed? Cellen delen via mitose (nieuwe cellen).
o Omstandigheden niet optimaal/slecht? De cel offert zichzelf op via
geprogrammeerde celdood zodat het organisme kan overleven.
Hoofdstuk 2: Microscopische technieken
• Etymologie: Grieks mikros (klein) en skopeo (kijken naar).
• Functies van een microscoop:
1. Vergroting: Vergroot beeld produceren.
2. Resolutie: Details in het beeld scheiden.
3. Contrast: Details zichtbaar maken voor het oog of camera.
,Weefselvoorbereiding
De voorbereiding hangt sterk af van de gebruikte microscoop en of men levend of gefixeerd
materiaal wil bekijken.
Fixatie
• Doel: Bewaren van de (ultra)structuur van cellen/weefsels door het cross-linking (cross-
linken) van eiwitten. Moet zo snel mogelijk gebeuren.
• Methoden:
o Immersie: Onderdompelen van het weefsel.
o Perfusie: Fixatief via de bloedbaan pompen.
• Chemische fixatieven: Formaldehyde (vaak paraformaldehyde) en Glutaaraldehyde.
Van orgaan naar coupe
Lichtmicroscopie: Inbedden en snijden
1. Fixatie & Naspoelen: Orgaan fixeren met fixatief.
2. Ontwateren (Dehydratatie): Via een stijgende alcoholreeks (ethanol).
3. Inbedden: Inbedden in vloeibare paraffine (wordt hard bij afkoeling).
4. Snijden: Coupes snijden met een microtoom (+- 2 – 7 µm dik).
5. Opvangen: Coupes opvangen op een glazen draagglaasje en laten drogen.
Transmissie elektronenmicroscopie (TEM): Voorbereiding
1. Fixatie: Paraformaldehyde gecombineerd met glutaaraldehyde.
2. Postfixatie: Immersie in osmiumtetroxide (OsO4).
3. Dehydratatie: Ontwateren.
4. Inbedding: Inbedden in epoxyhars (kunsthars, harder dan paraffine).
5. Trimmen & Snijden: Ultradunne sneden snijden met een glas- of diamantmes.
6. Contrasteren: Met zware metalen (loodcitraat en uranylacetaat).
Lichtmicroscopie: Kleuringen
Weefsels zijn van nature transparant; kleuring is nodig voor contrast.
, Lichtmicroscopie
Helderveld-LM (brightfield LM) Samengestelde microscoop
• Optisch deel: Lichtbron → Velddiafragma → Condensorlens → Condensordiafragma →
Specimen → Objectieflens → Oculair.
• Mechanisch deel: Statief, tubus, kruistafel, revolver, hoogteregeling.
• Werking lenzen:
o Condensor: Bundelt het licht op het preparaat (bepaalt lichtsterkte, resolutie en
kwaliteit).
o Objectief: Vormt het tussenbeeld; bepaalt grotendeels de vergroting en de
resolutie.
o Oculair: Vergroot het tussenbeeld en projecteert het op het netvlies.
• Totale vergroting: 𝑉𝐸𝑅𝐺𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑎𝑙 = 𝑉𝐸𝑅𝐺𝑅𝑜𝑏𝑗𝑒𝑐𝑡𝑖𝑒𝑓 × 𝑉𝐸𝑅𝐺𝑅𝑜𝑐𝑢𝑙𝑎𝑖𝑟
• Belichting: Moet altijd ingesteld worden volgens Köhler.
Numerieke apertuur (NA) en resolutie (R)
• Formule NA: 𝑁𝐴 = 𝑛 ∙ sin(𝜇)
𝜆
• Formule Resolutie (Abbe): 𝑅 =
𝑁𝐴
o Opmerking: Hoe kleiner de waarde van R, hoe beter het oplossend vermogen
(kleinere details zijn zichtbaar).
Fluorescentiemicroscopie
Wat is fluorescentie?
• Principe: Een molecule absorbeert licht van een korte golflengte (hoge energie) en
straalt dit weer uit bij een langere golflengte (lagere energie).
• Emissielicht vs. Excitatielicht: Emissielicht heeft een andere kleur en minder energie
dan excitatielicht.
• Stokes shift: Het verschil tussen de maxima van het absorptie- (excitatie) en
emissiespectrum.
