Samenvatting celfysiologie Bach1 GNK KULeuven

Bindweefsel
Extracellulaire matrix: verzamelnaam voor alle niet-cellulaire componenten v
bindweefsel
o Proteïnevezels, collageenvezels, fibronectine en verschillende
proteoglycanen
 Samenstelling v ECM en vooral proteïnevezels zijn
weefselspecifiek
- Elementair bindweefsel = netwerk v proteïnevezels, interstitiële vloeistof en
cellen
o Celtypes: fibroblasten, macrofagen, mastcellen en andere typen v
immuuncellen
- Functie:
o structuur/stevigheid aan weefsels (bv verankering v spieren via
costameren)
 Integrine R: vormen essentiële verbinding tss actine cytoskelet
en ECM + activeren intracellulaire signaaltransductiecascades
 Geen kinase activiteit maar activeert kinase: FAK (focale
adhesie kinase) en SRC kinase  spelen rol bij hoe cel zijn
‘plaats’ vindt in weefsel
 Vorm: heterodimeer: 18 genen voor Afla-subeenheid + 8
genen voor beta
o signaalfunctie: interactie ECM en R in celmembraan 
signaaltransductiecascades  cel adhesie en migratie, vorming en
vernieuwing weefsel, opbouwen en afbreken ECM en proliferatie en
overleving cel
 aspect v kanker: abnormale samenstelling en interactie v
ECM met cellen
 belangrijkste signaalcascades (geactiveerd door ECM proteïnes)
 integrine-activering door ECM-componenten zoals
collageen, fribronectine, teascine en laminine activeert:
o FAK/Src-route
 verandering in celadhesie en migratie
ROCK-signalering  organisatie cytoskelet en
celmotiliteit
o ERK1/2 en JNK-fosforylering  MAPK-signalering
o PI3K/Akt-activering  veranderde gentranscriptie 
verhoogde proliferatie en celoverleving
 Fibrillar collageen in ECM activeert DDR2  MAPK en
PI3/Akt-signaalroutes  genexpressie beïnvloeden 
cellulair gedrag veranderen
 Elastinebinding aan R (EBPR) activeert ERK1/2  PI3/Akt-
signalering en MAPK-
 Hyaluronzuur activeert CD44-R  Rho-ROCK-signalering
beïnvloeden
Fibroblasten:
- Functie:
o Produceren en moduleren ECM: secreteren ECM componenten en
signaalmol zoals cytokines, groeifactoren en metabolieten

, o Differentiëren tot andere celtypes zoals osteoblasten en adipocyten
 Andersom kunnen epitheelcellen zich degenereren tot
fibroblasten (soort mesenchymcellen)
o Ontstaan en vormgeven v weefsel en essentieel voor herstel v weefsels
(wondheling)
o Bepalen identiteit v weefsel-locatie
o Initiëren en delegeren v immuunrespons (zetten alarmstoffen vrij)
- Wat produceren fibroblasten: verschillende componenten v ECM
o Cytokines ne groeifactoren voor omliggende cellen  bv immuuncellen
aantrekken of geven weefsel-locatie een positionele identiteit
(belangrijk voor adulte stamcellen)
o Myofibroblasten (contractiele cellen) om vorm te geven (bv kracht om
wonden te sluiten)
o Metabolieten secreteren voor omliggende cellen = Feeder cellen (bv
lactaat)
 Belangrijk in context v kanker (cancer associated fibroblasts:
ondersteunen tumor)
- Signaaltransductiecascades voor regulatie v fibroblast functie: in volwassen
weefsel zijn fibroblasten rustend maar kunnen oiv bv weefselschade
prolifereren, proteïnen secreteren en differentiëren tot myofibroblasten
o Platelet-derived growth factor: PDGF
o WNT
o Transforming growth factor: TGF-beta = R proteïne serine/threonine
kinase (signaaltransductie via SMAD proteïnen)
 SMAD proteïnen vormen transcriptiefactor  activeert genen
voor secretie en vorming ECM
o SMAD2 en 3 (= regulator SMAD’s) en SMAD4 (= co-
SMAD)
 Oiv TGF-beta w cellulaire machinerie voor productie en
secretie v pro-collageen enz geactiveerd  vorming ECM
o W gestuurd door immuuncellen en epitheelcellen
maar ook de vorming en samenstelling v ECM heeft
invloed op immuun- en epitheelcellen
o Activatie v fibroblasten/vorming v ECM out of
control  Fibrose (= overmatige secretie v ECM
proteïnen)
 Effecten: bij weefselschade w TGF-beta vrijgezet 
wondhelingreactie
- Wondheling: vorming bloedklonter door stolling + activering fibroblasten 
vrijstelling cytokines  ontstekingsreactie: neutrofielen, macrofagen en
andere immmuuncellen ruimen pathogene op  Fibroblasten proliferen tot
myofibroblasten  ECM gesecreteerd + fibroblasten zetten groeifactoren vrij
 activatie adulte stamcellen  regeneratie functioneel weefsel (nieuwe
bloedvaten, functionele cellen sluiten wonde)  verder herstel inwendig
(duurt soms tot 1 jaar)
o Chronische fibrose: overdreven wondhelingreactie: te sterke en lange
activatie v fibroblasten  te veel ECM  littekenweefsel
Macrofagen: ‘eten’ beschadigde cellen en pathogenen op + sturen
ontstekingsreactie/wondheling via signaalmol om fibroblasten te activeren

, - Geactiveerde macrofagen: 2 types:
o M1 macrofagen zijn destructief: pro-inflammatie en anti-microbieel
o M2 macrofagen leggen destructiefase ontsteking stil  laten
heropbouwen v weefsel toe
- Plasticiteit v macrofagen
o regulatie v M1/M2 polarisatie is zeer complex
 IL-1, IL-6, IFN-gamma en TNF: induceren M1 en versterken
ontstekingsreactie
 IL-10, IL-4 en Il-13 induceren M2 en leggen ontstekingsreactie stil
o Effectors v elke signaalcascades zijn transcriptiefactoren: dezelfde
macrofaag kan v M1 naar M2 fenotype overschakelen = plasticiteit
o Kanker = verwonding die niet geneest: foute regulatie kan dus groei v
tumor ondersteunen (M1 wil tumor wegwerken en M2 wil dit
tegengaan: teveel M2  ondersteuning v kanker)
T-lymfocyten cellen: (70-80% vd WBC) belangrijk voor cel-afh immuunsysteem
o Activatie: na binding T-cel R door antigen of na binding chemokine R
o Resultaat: vrijzetten chemokines, rekruteren andere immuuncellen,
regulatie v immuunrespons, proliferatie andere T-cellen of B-cellen…
- Signaaltransductie in T-cellen: TCR-herkenning of chemokineR -  activatie Ca
release kanalen (via IP3-R of ryanodineR)  lage [Ca] in ER w herkend en
zorgt voor Ca influx via CRAC-kanaal  activatie v Ca-afh TF (NFAT, CREB en
NF-kbeta)
o Chat-GPT: T-cellen w geactiveerd via signaal (Ca²⁺ in cel)  activeert
eiwit (calcineurine)  andere factor (NFAT) naar celkern  genen
activeren nodig voor T-celreacties
- Signaalcomponenten als drug-targets: immuno-suppressiva:
o Zware metalen (bv La3+) inhiberen ORAI  immuunziektes
o K-kanaal inhibitoren reguleren via drijvende kracht voor Ca-influx een
pos effect op MS
o Calcineurin inhibitoren blokkeren T-cel activatie  behandeling auto-
immuunziektes en onderdrukken orgaanafstoting
o Calcineurin: (Ca-afh serine/threonine fosfatase) defosforylering v NFAT
 migratie naar kern en gentrascriptie
Mastcellen: immuuncellen (onmisbaar voor allergische reacties (anafylaxis)): Zetten
histamine vrij  bindt aan R  contractie EN relaxatie gladde spiercellen (afh v R)
- Allergiën zijn IgE afh: mastcellen w geactiveerd via R afh v IgE type
immunoglobulines (antigen selectief)
o Ontstaan: vanaf geboorte of antigen-presenting cells stimuleren T-
helpercellen  stimuleren B-cellen  produceren IgE (= antigenen)
tijdens sensitiastie-fase
- Histamine vrijzetting
o Mastcellen zijn niet exciteerbare cellen (geen AP)
o Geen spannings-afh Na- of Ca-kanalen
o Activatie gebeurd via FcεRI R
 Vrijzetting v histamine  synthese v lipiden  vrijzetting en
synthese v cytokines/chemokines, serotonine…
o Ca-influx via Ca release activated Ca-kanalen (SOC=CRAC)
 Drijvende kracht voor Ca-influx:

,  Hoe neg Vm, hoe meer Ca influx, hoe meer histamine
vrijzetting
 Regeling via TRPM4 en SK4-kanalen (Ca geactiveerde
kanalen)
- Signaaltransductiecascade voor FcεRI
Adipocyten = vetcellen: speciaal soort bindweefsel
- Soorten:
o Witte vetcellen: klassieke vetcellen verantwoordelijk voor lipogenese
en lipolyse + dynamische rol bij regulatie vd energiehomeostase,
hormoonhuishouding en ontstekingsreactie
 Bevinden zich op verschillende plaatsen en kunnen plaats-
specifieke eig hebben
o Bruine vetcellen produceren warmte (bewaren lichaamstemp)
 Via stimulatie v ß3-adrenerge R en cAMP signaaltransductie
 Warmte ontstaat door ontkoppelingsreactie in mitochondriën 
protongradiënt kortsluit  geen ATP productie maar ontstaan v
warmte door ademhalingsketen
o Beige vetcellen: wrs aanwezig in volwassenen (of zijn witte adipocyten
met eig v bruine)
 Belangrijk target in strijd tegen obesitas
- Functie: adipokines produceren: signaalmol die functionele rol hebben in
energie-/metabolische status vh lichaam en regulatie ontstekingsreactie
o Vb. leptine, adiponectine, resistine…
Epitheelweefsel
Beginselen v epitheelfysiologie: epitheel: laag cellen die opp of holte bedekt
- Epitheelcellen (= transportcellen):
o Functies:
 produceren specifieke vloeistoffen: cerebrospinaal vocht en
endolymfe in binnenoor
 zorgen voor opname voedingstoffen en mineralen voordat die
lichaam verlaten in nieren
 gespecialiseerde holtes v lichaam gevuld met afwijkende
vloeistof waarvan samenstelling door epitheelcellen bepaald w
o carcinoom: epitheel-cel kanker = 85% v alle kankers
- Opbouw epitheel:
o Epitheelcellen vormen monolaag (flinterdun)
 Apicaal: lumenzijde (meestal buitenwereld)
 Basolateraal: plasmazijde
o Intercellulaire verbindingen: houden epitheellaag intact + spelen rol in
signaaltransductie en vormen een barrière tussen apicaal en
basolateraal compartiment
 Zona occludens: Tight junctions: regelen verkeer tss luminale
(apicale) en interstitiële (basolaterale) ruimte
 Opgebouwd uit occludine, claudine en JAM
o Claudines geven transcellulair transport selectiviteit
 Zorgen voor polarisering membraan, mechanische
koppeling tss cellen en controleren paracellulaire
beweging