Hematologie 1
1. Inleiding:
Bloedvolume en verdeling van het bloed:
Volwassen man: 5 a 6 l bloed Volwassen vrouw: 4 a 5 l bloed
Variaties worden bepaald door waterhuishouding en behoefte aan hemoglobine.
Samenstelling bloed:
- 45% vaste fractie (bloedcellen)
- 55% vloeibare fractie (plasma)
Beïnvloedt door houding, eten, behoefte O2 en functioneren hart, lever en nieren.
Bloedcellen:
RBC = erytrocyten:
o 41%
o Transport O2 en CO2 (EW hemoglobine)
o Enorme aantal bepaalt rode kleur
WBC = leukocyten:
o 4%
o Rol bij afweer
o Granulocyten:
Neutrofiele granulocyten
Eosinofiele granulocyten
Basofiele granulocyten
o Monocyten
o Lymfocyten
Bloedplaatjes = trombocyten
o 0,1%
o Rol bij bloedstolling
Bloedplasma:
Water 91%
Plasma-EW 7%:
o Albumine kan aan veel componenten binden en transporteren
o Globulines = antistoffen
Zouten (ionen)
Voedingsstoffen
Hormonen
Afvalstoffen
Functies bloed:
1 Transport
2 Lichaamstemperatuur
3 Zuur-base evenwicht
4 Waterhuishouding
5 Bescherming
6 Herstel
Verdeling bloedcellen in bloed:
Erytrocyten zijn negatief geladen door de pH (7,4), ze stoten elkaar af. Hierdoor goede verdeling van
erytrocyten.
Geldrolvorming / rouleauxvorming: pH daling minder afstoting, dus meer bij elkaar.
1
,2. Hematopoëse:
Hematopoëse: proces waarbij (in rode beenmerg) bloedcellen en bloedplaatjes worden gevormd uit
een multipotente, hematopoëtische stamcel.
RBC, WBC & bloedplaatsjes beperkte levensduur vervanging via stamcellen (differentiatie)
Stamcellen:
Stamcellen: lichaamscellen die onbeperkt kunnen delen en gespecialiseerde cellen aanmaken.
Totipotent: bevruchte eicel.
Cellen kunnen uitgroeien tot foetus.
Totipotentische cellen specialiseren tot holte, blastocyst.
Blastocyst:
Buitenste celmassa (placenta) hier kan een organisme uit ontstaan +
binnenste celmassa (embryo) kan iedere lichaamscel vormen = pluripotent
Pluripotente cellen specialiseren tot stamcellen.
Hematopoëtische stamcellen: specialiseren tot RBC, WBC en bloedplaatjes
Huidstamcellen: specialiseren tot typen huidcellen.
Isolatie pluripotente stamcellen: 3 manieren
A. Rest-embryo’s: overige embryo’s die niet teruggeplaatst worden bij IVF. Men kan de
pluripotente stamcellen eruit halen.
B. Beëindigde zwangerschap: pluripotente stamcellen isoleren uit foetus op gebieden waar de
testes of ovaria zouden ontwikkelen.
Mits toestemming van donors.
C. Somatische celkerntransplantatie: somatische celkern in eicel binnenbrengen (KLONEN)
Toepassingen pluripotente stamcellen:
a) Celtherapie: vervanging kapotte cellen of weefsels via stamcellen (brandwonden,…)
b) Identificatie van factoren die betrokken zijn bij processen die rol spelen bij celspecialisatie:
Betere kennis van celdeling kan inzicht geven over fouten die leiden tot ernstige ziekten.
c) Nieuwe geneesmiddelen: ontwikkeling & testen (minder dierenproeven)
Problemen gebruik embryonale pluripotente stamcellen:
Technische obstakels:
o Sturen van embryonale stamcellen in de gewenste cel- en weefseltypen.
Waarom kiest een stamcel om te veranderen in dat specifieke celtype.
o Afstotingsreacties: Oplossingen:
Weefselbanken meest voorkomende weefseltypeprofielen
Somatische celkerntransplantatie
Ethische bezwaren: wanneer spreekt men van menselijk leven.
Adulte multipotente stamcellen:
= multipotente stamcellen geîsoleerd uit volwassen weefsel.
Vb. hematopoëtische stamcel stamceltransplantatie
Voordelen:
Geen ethische bezwaren
Geen afstotingsreactie
2
, Problemen met het gebruik van adulte stamcellen:
Beperkte beschikbaarheid: adulte stamcellen zijn niet uit alle weefsels geïsoleerd.
Moeilijk te isoleren en te zuiveren
Slechts kleine hoeveelheden: moet opgekweekt + vermeerderd worden
Beperkte geschiktheid:
o Aantal daalt naarmate je ouder wordt
o Niet meer dezelfde delingscapaciteit als jongere stamcellen
o Opstapeling van mutaties in adulte stamcel
o Genetische defect kan al in stamcel aanwezig zijn
Geïnduceerde pluripotente stamcellen (IPS):
Ethische bezwaren bij embryonale stamcellen + beperking adulte stamcellen OPLOSSING: Adulte
multipotente stamcellen / unipotente somatische cellen omzetten tot pluripotente stamcellen =
geïnduceerde pluripotente stamcellen / induced pluripotent stem cells (IPS)
Differentiatie van meer gedifferentieerd stadium minder gedifferentieerd stadium
mbv transductie van 4 transcriptiefactoren (= deeltje dat transcriptie beïnvloedt zodat een bep. Gen tot
expressie komt)
Problemen met het gebruik van gïnduceerde pluripotente stamcellen:
Methodes die gebruikt worden kunnen ook ongewenst zorgen voor vorming van kankercellen.
Omvorming tot pluripotent stadium potentieel ongecontroleerde groei = oncogeen (kanker)
Het algemene schema van de hematopoëse:
Hematopoëtische stamcel = adulte multipotente stamcel; kan uitrijpen tot alle verschillende
bloedceltypen.
Proliferatie: proces mitose waarbij de moedercel 2 identieke dochtercellen heeft (ook identiek
aan moedercel).
Differentiatie: cel gaat onrijper stadium rijper stadium met behoud van vermogen om te
delen.
Maturatie: cel gaat onrijper stadium rijper stadium met verlies van vermogen om te delen.
Symmetrische delingen: stamcel deelt 2 gelijksoortige nieuwe stamcellen
Asymmetrische delingen: stamcel deelt 1 identieke dochtercel + 1 verder gedifferentieerde
dochtercel.
Algemeen schema
hematopoëse:
HSC: hematopoëtische stamcel
LT: Long Term ST: Short Term
Mulitpotent
MPP: multipotente progenitorcel
CMP: Common Myeloïde Progenitor
MEP: Megakaryocyt en Erytrocyt
Progenitor
GMP: Granulocyt Monocyt Progenitor
CLP: Common Lyfoid Progenitor
3
1. Inleiding:
Bloedvolume en verdeling van het bloed:
Volwassen man: 5 a 6 l bloed Volwassen vrouw: 4 a 5 l bloed
Variaties worden bepaald door waterhuishouding en behoefte aan hemoglobine.
Samenstelling bloed:
- 45% vaste fractie (bloedcellen)
- 55% vloeibare fractie (plasma)
Beïnvloedt door houding, eten, behoefte O2 en functioneren hart, lever en nieren.
Bloedcellen:
RBC = erytrocyten:
o 41%
o Transport O2 en CO2 (EW hemoglobine)
o Enorme aantal bepaalt rode kleur
WBC = leukocyten:
o 4%
o Rol bij afweer
o Granulocyten:
Neutrofiele granulocyten
Eosinofiele granulocyten
Basofiele granulocyten
o Monocyten
o Lymfocyten
Bloedplaatjes = trombocyten
o 0,1%
o Rol bij bloedstolling
Bloedplasma:
Water 91%
Plasma-EW 7%:
o Albumine kan aan veel componenten binden en transporteren
o Globulines = antistoffen
Zouten (ionen)
Voedingsstoffen
Hormonen
Afvalstoffen
Functies bloed:
1 Transport
2 Lichaamstemperatuur
3 Zuur-base evenwicht
4 Waterhuishouding
5 Bescherming
6 Herstel
Verdeling bloedcellen in bloed:
Erytrocyten zijn negatief geladen door de pH (7,4), ze stoten elkaar af. Hierdoor goede verdeling van
erytrocyten.
Geldrolvorming / rouleauxvorming: pH daling minder afstoting, dus meer bij elkaar.
1
,2. Hematopoëse:
Hematopoëse: proces waarbij (in rode beenmerg) bloedcellen en bloedplaatjes worden gevormd uit
een multipotente, hematopoëtische stamcel.
RBC, WBC & bloedplaatsjes beperkte levensduur vervanging via stamcellen (differentiatie)
Stamcellen:
Stamcellen: lichaamscellen die onbeperkt kunnen delen en gespecialiseerde cellen aanmaken.
Totipotent: bevruchte eicel.
Cellen kunnen uitgroeien tot foetus.
Totipotentische cellen specialiseren tot holte, blastocyst.
Blastocyst:
Buitenste celmassa (placenta) hier kan een organisme uit ontstaan +
binnenste celmassa (embryo) kan iedere lichaamscel vormen = pluripotent
Pluripotente cellen specialiseren tot stamcellen.
Hematopoëtische stamcellen: specialiseren tot RBC, WBC en bloedplaatjes
Huidstamcellen: specialiseren tot typen huidcellen.
Isolatie pluripotente stamcellen: 3 manieren
A. Rest-embryo’s: overige embryo’s die niet teruggeplaatst worden bij IVF. Men kan de
pluripotente stamcellen eruit halen.
B. Beëindigde zwangerschap: pluripotente stamcellen isoleren uit foetus op gebieden waar de
testes of ovaria zouden ontwikkelen.
Mits toestemming van donors.
C. Somatische celkerntransplantatie: somatische celkern in eicel binnenbrengen (KLONEN)
Toepassingen pluripotente stamcellen:
a) Celtherapie: vervanging kapotte cellen of weefsels via stamcellen (brandwonden,…)
b) Identificatie van factoren die betrokken zijn bij processen die rol spelen bij celspecialisatie:
Betere kennis van celdeling kan inzicht geven over fouten die leiden tot ernstige ziekten.
c) Nieuwe geneesmiddelen: ontwikkeling & testen (minder dierenproeven)
Problemen gebruik embryonale pluripotente stamcellen:
Technische obstakels:
o Sturen van embryonale stamcellen in de gewenste cel- en weefseltypen.
Waarom kiest een stamcel om te veranderen in dat specifieke celtype.
o Afstotingsreacties: Oplossingen:
Weefselbanken meest voorkomende weefseltypeprofielen
Somatische celkerntransplantatie
Ethische bezwaren: wanneer spreekt men van menselijk leven.
Adulte multipotente stamcellen:
= multipotente stamcellen geîsoleerd uit volwassen weefsel.
Vb. hematopoëtische stamcel stamceltransplantatie
Voordelen:
Geen ethische bezwaren
Geen afstotingsreactie
2
, Problemen met het gebruik van adulte stamcellen:
Beperkte beschikbaarheid: adulte stamcellen zijn niet uit alle weefsels geïsoleerd.
Moeilijk te isoleren en te zuiveren
Slechts kleine hoeveelheden: moet opgekweekt + vermeerderd worden
Beperkte geschiktheid:
o Aantal daalt naarmate je ouder wordt
o Niet meer dezelfde delingscapaciteit als jongere stamcellen
o Opstapeling van mutaties in adulte stamcel
o Genetische defect kan al in stamcel aanwezig zijn
Geïnduceerde pluripotente stamcellen (IPS):
Ethische bezwaren bij embryonale stamcellen + beperking adulte stamcellen OPLOSSING: Adulte
multipotente stamcellen / unipotente somatische cellen omzetten tot pluripotente stamcellen =
geïnduceerde pluripotente stamcellen / induced pluripotent stem cells (IPS)
Differentiatie van meer gedifferentieerd stadium minder gedifferentieerd stadium
mbv transductie van 4 transcriptiefactoren (= deeltje dat transcriptie beïnvloedt zodat een bep. Gen tot
expressie komt)
Problemen met het gebruik van gïnduceerde pluripotente stamcellen:
Methodes die gebruikt worden kunnen ook ongewenst zorgen voor vorming van kankercellen.
Omvorming tot pluripotent stadium potentieel ongecontroleerde groei = oncogeen (kanker)
Het algemene schema van de hematopoëse:
Hematopoëtische stamcel = adulte multipotente stamcel; kan uitrijpen tot alle verschillende
bloedceltypen.
Proliferatie: proces mitose waarbij de moedercel 2 identieke dochtercellen heeft (ook identiek
aan moedercel).
Differentiatie: cel gaat onrijper stadium rijper stadium met behoud van vermogen om te
delen.
Maturatie: cel gaat onrijper stadium rijper stadium met verlies van vermogen om te delen.
Symmetrische delingen: stamcel deelt 2 gelijksoortige nieuwe stamcellen
Asymmetrische delingen: stamcel deelt 1 identieke dochtercel + 1 verder gedifferentieerde
dochtercel.
Algemeen schema
hematopoëse:
HSC: hematopoëtische stamcel
LT: Long Term ST: Short Term
Mulitpotent
MPP: multipotente progenitorcel
CMP: Common Myeloïde Progenitor
MEP: Megakaryocyt en Erytrocyt
Progenitor
GMP: Granulocyt Monocyt Progenitor
CLP: Common Lyfoid Progenitor
3