Cel naar weefsel: functie
Les 1 (10/2/2021):
Mucoviscidose
- Abnormale zoutgehalte in het zweet → meest betrouwbare manier om deze ziekte vast te
stellen
- CFTR-kanaal (chloride-kanaal)
o Loss-of-function
o Veel mensen dragen mutaties in dit kanaal
o 1/2500 mensen hebben deze ziekte → heel veel
- Uitzicht op een behandelmethode
o Tijdens vorige jaren, wist niemand goed hoe dat kanaal functioneert en welke
celtypes belangrijk zijn
▪ Hoe de celtypes functioneren
▪ Hoe die invloed hebben op de ziekte
Waar loopt het mis en waar willen we ingrijpen? → celfysiologie
CFTR-kanaal
- Ionenkanaal met plasmamembraan
- 4 oorzaken
o Kanaal niet normaal tot expressie komen
o Defect in proteïne maturatie
▪ Kanaal wordt gevormd, maar komt niet tot aan plasmamembraan
o Regulatie defect
o Porie defect
- CF-medicatie
o Potentiators
▪ Stoffen die de activiteit van kanaal verhogen wanneer zich in
plasmamembraan bevindt
▪ Probleem in ziekte: te weinig activiteit of te veel activiteit
o Correctors
▪ Stof die ervoor zorgt dat regulatie defect of porie defect kan hersteld worden
▪ Specifieke plaats zitten om de functie te kunnen uitvoeren
- Meest voorkomende mutatie die de ziekte veroorzaakt
- Geneesmiddel biedt een perspectief
o Ontwikkeld obv cel fysiologisch inzicht: wat loopt er mis?
Grafiek longfunctie
- Neerwaartse trend is een stuk zwakker dankzij geneesmiddel
- Is ontgoochelend, want is niet een groot verschil
- Duur geneesmiddel
, - Motor voor innovatieve geneesmiddelen → fysiologisch inzicht wat er gebeurt in een ziekte
Polycystische nierziekte
- Meest voorkomende erfelijke vorm van nierfalen
- 1/1000 mensen
- Normale nier grootte vuist (10-15 cm)
- Polycystische nier grootte rugbybal
o Functioneert niet normaal
o Niertransplantatie en dialyse is nodig
o Mutaties in polycysteïne 1 of 2
o Geen geneesmiddel, want niemand weet wat die polycysteïnes doen
Algemene celfysiologie
Homeostase
Lichaam als industrieel paleis
- Ziekte ontstaat wanneer de homeostase verstoord is
- Eigenschappen van intern milieu moet constant gehouden worden, zorgen dat cellen in ons
lichaam normaal kunnen functioneren
Feedbackmechanisme
- Controle van bepaalde parameter
o Bv celvolume
o Bv bloeddruk
▪ Normale range waarbinnen men zich goed voelt, moet binnen begrensde
waarden blijven
▪ Te hoog = hypertensie → groot risico op bv hersenbloeding
o Altijd een bepaalde fysiologische range waarbinnen waarden zich moeten bevinden
- Vergelijkingspunt
- Effectororgaan
Redundantie
- Hoe belangrijker een parameter, hoe meer organen er mee te maken hebben
o Bv bloeddruk
▪ Kan bij cardioloog
▪ Kan bij nefroloog
Adaptatie
- Acclimatiseren aan bepaalde toestand
- Bv aanpassen aan hoogte: O2
Contact met vloeistofcompartimenten
- Intracellulair milieu
, o Grootste hoeveelheid vloeistof in ons lichaam
▪ Bv bloed
- Extracellulair milieu
o Interstitiële + plasma
- Interstitiële vloeistof
o Niet circuleren, maar tussen cellen, in organen ingebed
o Wand van haarvat is barrière tussen circulerende bloedvolume en interstitiële
bloedvolume
o Contact wordt geregeld via plasmamembraan
o Ionische concentraties zijn gelijkaardig tussen….
o Minder proteïnen
- Transcellulaire vloeistoffen
o Niet elke cel ligt in dezelfde interstitiële vloeistof
▪ Bv cerebrospinaal vocht heeft andere samenstelling dan de andere
interstitiële vloeistof buiten de hersenen
o Compartimenten die via epitheelcellen gescheiden worden van de rest van ons
lichaam
o Transport tussen vloeistofcompartiment kan geregeld worden
o Substanties die ons lichaam verlaten wordt bepaald door epitheelcellen
- Transport van vloeistof over de capillaire membraan wordt geregeld door
o Bloeddruk, hydrostatische druk
o Osmotische druk tgv aanwezigheid van ionen
o Tussen bloedplasma en interstitiële vloeistof
- Transport van ionen en diffusie wordt bepaald door
o …
- Samenstelling van vloeistoffen is belangrijk voor het normaal functioneren van een cel
o Verschil in hoeveelheid proteïnes
Lichaamsvloeistoffen
- Chemische samenstelling
o Intercellulaire K > extra
o Extra Na > intra
- Speciale compartimenten voor de interstitiële vloeistof
- Richtconcentraties zijn te kennen (extra = plasma, intra = cel)
o Stijging van Ca is contractie voor neurotransmitters
o Cl is belangrijkste negatief geladen ion in onze lichaamsvloeistof
o HCO3 is belangrijkste chemische buffer in onze lichaamsvloeistof
▪ Zorgt dat binnen waarden blijft
o Som van belangrijkste pos geladen deeltjes en neg geladen deeltjes is een verschil
▪ Anion gap
• Abnormaal groot → gigantische hoeveelheid aan neg moleculen in
lichaam → levensbedreigende situaties
▪ Overmaat aan pos geladen deeltjes in bloedplasma in vgl met interstitiële
vloeistof, of intracellulaire vloeistof (hier ongeveer gelijk)
• Komt door de aanwezigheid van proteïnen
, • Proteïnen negatieve ladingen
▪ Lichaamsvloeistoffen zijn globaal gezien elektroneutraal, maar in
bloedplasma wordt een groot deel van de neg lading geleverd door
proteïnen
o Verplaatsing van vocht als er drijvende kracht is van osmolariteit
▪ Verhoging van celvolume
- Urine osmolariteit verschillend van bloed
o Is samenstelling van interstitiële vloeistof
Eigenschappen van lichaamsvloeistoffen
- Osmolariteit
o Gelijk tss compartimenten
o Afwijkend bij lichaamsvloeistoffen die ons lichaam verlaten
- Elektroneutraliteit
o Anion gap
- Plasma bevat veel neg geladen proteïnen, interstitiële vloeistof is extracellulair, geen
proteïnen waarmee cel in contact staat
o Intra bevat wel proteïnen
Doodstraf door lethale injectie
- Verdovingsmiddelen
Transportmechanismen
- Transporters zijn essentieel voor de normale functie van cellen
Elk ion streeft naar elektrochemisch evenwicht: formules slide
- Evenwichtspotentiaal
- Rustmembraanpotentiaal
o Globaal elektrochemisch evenwicht
- Elektrochemisch drijvende kracht
o Conductantie
- Exciteerbare celtypes
o Wel actiepotentiaal
- Niet-exciteerbare celtypes
o Bv epitheelcellen
o Geen actiepotentiaal
o Ook membraanpotentiaal is belangrijk
Membraantransportmechanismen in een typische cel
- Transporters
- Pompen
- Kanalen
Na/K-ATPase
Les 1 (10/2/2021):
Mucoviscidose
- Abnormale zoutgehalte in het zweet → meest betrouwbare manier om deze ziekte vast te
stellen
- CFTR-kanaal (chloride-kanaal)
o Loss-of-function
o Veel mensen dragen mutaties in dit kanaal
o 1/2500 mensen hebben deze ziekte → heel veel
- Uitzicht op een behandelmethode
o Tijdens vorige jaren, wist niemand goed hoe dat kanaal functioneert en welke
celtypes belangrijk zijn
▪ Hoe de celtypes functioneren
▪ Hoe die invloed hebben op de ziekte
Waar loopt het mis en waar willen we ingrijpen? → celfysiologie
CFTR-kanaal
- Ionenkanaal met plasmamembraan
- 4 oorzaken
o Kanaal niet normaal tot expressie komen
o Defect in proteïne maturatie
▪ Kanaal wordt gevormd, maar komt niet tot aan plasmamembraan
o Regulatie defect
o Porie defect
- CF-medicatie
o Potentiators
▪ Stoffen die de activiteit van kanaal verhogen wanneer zich in
plasmamembraan bevindt
▪ Probleem in ziekte: te weinig activiteit of te veel activiteit
o Correctors
▪ Stof die ervoor zorgt dat regulatie defect of porie defect kan hersteld worden
▪ Specifieke plaats zitten om de functie te kunnen uitvoeren
- Meest voorkomende mutatie die de ziekte veroorzaakt
- Geneesmiddel biedt een perspectief
o Ontwikkeld obv cel fysiologisch inzicht: wat loopt er mis?
Grafiek longfunctie
- Neerwaartse trend is een stuk zwakker dankzij geneesmiddel
- Is ontgoochelend, want is niet een groot verschil
- Duur geneesmiddel
, - Motor voor innovatieve geneesmiddelen → fysiologisch inzicht wat er gebeurt in een ziekte
Polycystische nierziekte
- Meest voorkomende erfelijke vorm van nierfalen
- 1/1000 mensen
- Normale nier grootte vuist (10-15 cm)
- Polycystische nier grootte rugbybal
o Functioneert niet normaal
o Niertransplantatie en dialyse is nodig
o Mutaties in polycysteïne 1 of 2
o Geen geneesmiddel, want niemand weet wat die polycysteïnes doen
Algemene celfysiologie
Homeostase
Lichaam als industrieel paleis
- Ziekte ontstaat wanneer de homeostase verstoord is
- Eigenschappen van intern milieu moet constant gehouden worden, zorgen dat cellen in ons
lichaam normaal kunnen functioneren
Feedbackmechanisme
- Controle van bepaalde parameter
o Bv celvolume
o Bv bloeddruk
▪ Normale range waarbinnen men zich goed voelt, moet binnen begrensde
waarden blijven
▪ Te hoog = hypertensie → groot risico op bv hersenbloeding
o Altijd een bepaalde fysiologische range waarbinnen waarden zich moeten bevinden
- Vergelijkingspunt
- Effectororgaan
Redundantie
- Hoe belangrijker een parameter, hoe meer organen er mee te maken hebben
o Bv bloeddruk
▪ Kan bij cardioloog
▪ Kan bij nefroloog
Adaptatie
- Acclimatiseren aan bepaalde toestand
- Bv aanpassen aan hoogte: O2
Contact met vloeistofcompartimenten
- Intracellulair milieu
, o Grootste hoeveelheid vloeistof in ons lichaam
▪ Bv bloed
- Extracellulair milieu
o Interstitiële + plasma
- Interstitiële vloeistof
o Niet circuleren, maar tussen cellen, in organen ingebed
o Wand van haarvat is barrière tussen circulerende bloedvolume en interstitiële
bloedvolume
o Contact wordt geregeld via plasmamembraan
o Ionische concentraties zijn gelijkaardig tussen….
o Minder proteïnen
- Transcellulaire vloeistoffen
o Niet elke cel ligt in dezelfde interstitiële vloeistof
▪ Bv cerebrospinaal vocht heeft andere samenstelling dan de andere
interstitiële vloeistof buiten de hersenen
o Compartimenten die via epitheelcellen gescheiden worden van de rest van ons
lichaam
o Transport tussen vloeistofcompartiment kan geregeld worden
o Substanties die ons lichaam verlaten wordt bepaald door epitheelcellen
- Transport van vloeistof over de capillaire membraan wordt geregeld door
o Bloeddruk, hydrostatische druk
o Osmotische druk tgv aanwezigheid van ionen
o Tussen bloedplasma en interstitiële vloeistof
- Transport van ionen en diffusie wordt bepaald door
o …
- Samenstelling van vloeistoffen is belangrijk voor het normaal functioneren van een cel
o Verschil in hoeveelheid proteïnes
Lichaamsvloeistoffen
- Chemische samenstelling
o Intercellulaire K > extra
o Extra Na > intra
- Speciale compartimenten voor de interstitiële vloeistof
- Richtconcentraties zijn te kennen (extra = plasma, intra = cel)
o Stijging van Ca is contractie voor neurotransmitters
o Cl is belangrijkste negatief geladen ion in onze lichaamsvloeistof
o HCO3 is belangrijkste chemische buffer in onze lichaamsvloeistof
▪ Zorgt dat binnen waarden blijft
o Som van belangrijkste pos geladen deeltjes en neg geladen deeltjes is een verschil
▪ Anion gap
• Abnormaal groot → gigantische hoeveelheid aan neg moleculen in
lichaam → levensbedreigende situaties
▪ Overmaat aan pos geladen deeltjes in bloedplasma in vgl met interstitiële
vloeistof, of intracellulaire vloeistof (hier ongeveer gelijk)
• Komt door de aanwezigheid van proteïnen
, • Proteïnen negatieve ladingen
▪ Lichaamsvloeistoffen zijn globaal gezien elektroneutraal, maar in
bloedplasma wordt een groot deel van de neg lading geleverd door
proteïnen
o Verplaatsing van vocht als er drijvende kracht is van osmolariteit
▪ Verhoging van celvolume
- Urine osmolariteit verschillend van bloed
o Is samenstelling van interstitiële vloeistof
Eigenschappen van lichaamsvloeistoffen
- Osmolariteit
o Gelijk tss compartimenten
o Afwijkend bij lichaamsvloeistoffen die ons lichaam verlaten
- Elektroneutraliteit
o Anion gap
- Plasma bevat veel neg geladen proteïnen, interstitiële vloeistof is extracellulair, geen
proteïnen waarmee cel in contact staat
o Intra bevat wel proteïnen
Doodstraf door lethale injectie
- Verdovingsmiddelen
Transportmechanismen
- Transporters zijn essentieel voor de normale functie van cellen
Elk ion streeft naar elektrochemisch evenwicht: formules slide
- Evenwichtspotentiaal
- Rustmembraanpotentiaal
o Globaal elektrochemisch evenwicht
- Elektrochemisch drijvende kracht
o Conductantie
- Exciteerbare celtypes
o Wel actiepotentiaal
- Niet-exciteerbare celtypes
o Bv epitheelcellen
o Geen actiepotentiaal
o Ook membraanpotentiaal is belangrijk
Membraantransportmechanismen in een typische cel
- Transporters
- Pompen
- Kanalen
Na/K-ATPase
