Celpathologie
ZSO 1: Celschade
Cellulaire respons tegen stress
- Stress door vele verschillende factoren
Homeostase: een min of meer smalle range van steady state
- Kan aangepast worden → celschade
- Cellulaire adaptaties als gevolg → veranderingen in
morfologie
De verschillende responsen:
- Adaptaties: als de cel stres ondergaat
- Omkeerbare schade: als er geen adaptie meer mogelijk is
- Celdood: als de schade niet meer omkeerbaar is
Oorzaken van cellulaire schade:
- Extrinsiek of intrinsiek
- Zuurstof tekort (hypoxie)
o Vermindert aerobe oxidatieve respiratie
o Cardiorespiratoire fout, verlies van bloedvoorziening (ischemia), verminder
zuurstoftransport in het bloed, blokkeren van cel enzymen
- Fysieke factoren
o Trauma, extreme hitte of koude, straling
o Elektrische energie
- Infectieuze factoren
o Virussen, bacteriën, mycotische agents,
protozoa, parasieten
- Voedingstekorten en onevenwichtigheden
o Proteïne/calorie tekorten/teveel
o Vitaminen en mineralen uit balans
- Chemicalen, drugs, toxinen
o Blokkeren of stimuleren celmembraan
receptoren
o Specifieke enzymsystemen aanpassen
o Vrije radicalen produceren
o Celpermeabiliteit aanpassen
o Chromosomen beschadigen
o Metabole pathways modificeren
o Structurele componenten van de cel
beschadigen
- Immuun dysfunctie
o Kan niet reageren door congenitale of ontstane defecten
o Auto-immuniteit → immuun respons tegen gastheerantigenen
o Hypersensitiviteit → niet gepaste of overdreven respons tegen bepaalde
antigenen
- Genetische abnormaliteiten
1
,Omkeerbare schade – hydrofisch zwellen
Def. een storing in functie en morfologie waar cellen nog van kunnen herstellen als de
beschadigende stimulie wordt verwijdert
Hydrofisch zwellen: waterverplaatsingen, cellen die vocht opnemen en daardoor opzwellen en
uitstulpingen krijgen
- Organellen nemen ook water op: RER en mitochondria zet uit
o Vacuoles ontstaan
o Progressieve degeneratie van lysosomen → enzymen komen vrij in het
cytoplasma → autolyse
- Minder goed gekleurd → wateroplosbare kleuren worden verdund
- Meest voorkomend
- Kwetsbare cellen: cardiale myocytes, proximale corticale tubules, hepatocyten,
endotheelcellel, neuronen, glia
Oorzaak: verstoorde volume homeostase
- Beschadigd celmembraan (van de cel en van de membranaire organellen)
o Vrije radicalen
o Covalente binding van toxische chemicalen aan macromoleculen
o Storing van ionenkanalen
o Insertie van transmembraan proteïne complexen
- Beschadigde Na+/K+ pompen
- Verstoring van de ATP productie
- Beschadiging van enzymen die de ionkanalen reguleren
Gevolgen: volume regulatie en andere functies stoppen
- Omkeerbaar: als ATP/O2 terug normaal worden en membraan gerepareerd worden
- Onomkeerbaar: als het ‘point of no return’ bereikt wordt → celdood
Celdood
Def. als er zoveel schade is dat er over het point of no return wordt gegaan
Eigenschappen:
- Onvermogen om mitochondriale functie te herstellen
- Zware schade aan het celmembraan
o Lekken van lysosomale inhoud → cytoplasmatische en nucleaire degradatie
o Groot lek van intracellulaire stoffen en influx van calcium
Necrose
Def. oncontroleerbare en snelle celdood, de cellulaire membranen vallen uit elkaar de enzymen
lekken en verteren de cel wat tot een inflammatoire reactie zorgt
Oncotische necrose: onomkeerbare celdood door hypoxia, ischemia of membraanschade
- Na acute celzwelling
- Pathways met veel intracellulaire Ca2+ zijn betrokken
- Roept een acute ontstekingsreactie op
Structurele veranderingen:
- Vroeg stadium: zwellen van de mitochondriën, ER dilatie, nucleair membraan vouwen,
bleek structuurloos cytoplasma, slecht zichtbare organellen
o Roze en homogeen cytoplasma
o Ribosomaal RNA gaat weg
- Later stadium: cel zakt in, krimpen, cytoplasmatische en organelle homogeniciteit,
nucleaire densisiteit, plasmamembraan structuren zijn verstoord/niet meer aanwezig
o Bleek cytoplasma
Lage pH → veranderingen in de kern
2
, - Pyknose: heel donkere, goed afgeronde kern
- Karyorrhexis: fragmentatie van de kern
- Karyolysis: vloeibaar worden van de kern
o Door hydrolytische enzymen
Types van oncotische necrose:
- Coagulatieve necrose: basislijnen van de cellen blijven behouden →
weefselstructuur blijft zichtbaar
o Denaturatie gebeurt
- Kaasnecrose: afbraak van cellen tot een korrelige, brokkelige massa
- Liquefactieve necrose: het vloeibaar worden van het weefsel → weefselstructuur
niet meer zichtbaar
o Door enzymen die verteren
- Vet necrose: vervetting van het weefsel
- Gangreneuze necrose: combinatie van coagulatile necrose en bacgteriën
Detecteren van weefselspecifieke necrose → in het bloed specifieke proteïnen uniek voor dat
weefsel meten
Apoptose
Def. een genetisch bepaald proces van geprogrammeerde celdood
- In vele processen aanwezig → embryogenese, groei, atrofie, celschade
- Rol in weefsel homeostase (fysiologische apoptose)
- Ernstige celschade (apoptose in pathologische conditie)
- Roept geen ontstekingsreactie op
Belangrijke stoffen:
- p53
- Apoptose inhibitors: groeifactoren, oestrogenen, androgenen
- Apoptose stimulators: verlies van groeifactoren, loskomen van de matrix, steroïden,
cytotoxische producten
Mechanisme van apoptose:
- De intrinsieke pathway (via mitochondriën)
1) Te weinig groeifactor in de cel, DNA beschadigende stoffen zijn aanwezig,
fout gevouwen proteïnen zijn aanwezig
2) Sensoren geactiveerd (BH3-only proteïnen)
3) BAK en BAX worden veel aangemaakt en maken een kanaal in de
mitochondriën
• Deel van de BCL-2 effectors (door BCL-2 gereguleerd)
4) Cytochroom C lekt uit de mitochondriën in de cel
5) Activatie van caspase-9
6) Celdood (activatie van enzymen die de cel afbreken + afbreken van proteïnen
en het cytoskelet)
- De extrinsieke pathway (via dood-receptoren)
1) Fas ligand bindt op type 1 TNF receptor
2) Cross-linking van de receptoren
3) Adaptors binden aan Fas domein
4) Activatie van caspase-8
5) Celdood (activatie van enzymen die de cel afbreken + afbreken van proteïnen
en het cytoskelet)
- Uiteindelijk vormen van apoptotisch lichaam dat door fagocyten wordt opgegeten
o Stervende cellen sturen ook signalen voor de activatie van fagocyten
Kenmerken van apoptose:
- Cellen krimpen
3
, - Cytoplasma densificatie
- Aggregatie van chromatine
- Nucleaire fragmentatie
- Cel vormt ronde extenties → budding: het cytoplasma wordt omgeven door
membraanstructuren vrijgezet
- Fagocytose door macrofagen
Necrose:
- Groep van aangetaste cellen
- Veroorzaakt door schadelijke
stof
- Herstelbare gebeurtenissen
gaan vooraf aan onomkeerbare
- Energiegebrek veroorzaakt
veranderingen
- Cellen zwellen door instroom
van water
- Vernietiging van organellen en
kernmateriaal door enzymen uit
gescheurde lysosomen
- Celpuin stimuleert
onstekingscelreactie
Apoptose:
- Enkele of weinige cellen
geselecteerd
- Geprogrammeerde celdood
- Onomkeerbaar eenmaal geïnitieerd
- Gebeurtenissen zijn energie gedreven
- Cellen krimpen als cytoskelet wordt onmanteld
- Ordevolle verpakking van organellen en nucleaire fragmenten in membraangebonden
blaasjes
- Nieuwe moleculen op blaasjesmembranen stimuleren fagocytose → geen
ontstekingsreactie
Autofagie
Def. lysosomale vertering van de cel zijn eigen inhoudt
- In gevaste toestand om toch aan energiebronnen te geraken
Adaptaties
Atrofie
Def. het kleiner worden van de cellen of de afname van het aantal cellen
- Ook verlies van functie
Oorzaken:
- Verlies van stimulatie
- Ischemie: verminderde bloedtoevoer
- Verminderd niveau van voeding → spier atrofie
- Verlies van trofische signalen
o Hormonaal: door te weinig groeihormoon
o Neuraal: de zenuw wordt doorgeknipt → geen stimulatie van de spier meer
- Permanente schade als ze onder een bepaalde drempel gaan → apoptose
- Ouderdom
4
ZSO 1: Celschade
Cellulaire respons tegen stress
- Stress door vele verschillende factoren
Homeostase: een min of meer smalle range van steady state
- Kan aangepast worden → celschade
- Cellulaire adaptaties als gevolg → veranderingen in
morfologie
De verschillende responsen:
- Adaptaties: als de cel stres ondergaat
- Omkeerbare schade: als er geen adaptie meer mogelijk is
- Celdood: als de schade niet meer omkeerbaar is
Oorzaken van cellulaire schade:
- Extrinsiek of intrinsiek
- Zuurstof tekort (hypoxie)
o Vermindert aerobe oxidatieve respiratie
o Cardiorespiratoire fout, verlies van bloedvoorziening (ischemia), verminder
zuurstoftransport in het bloed, blokkeren van cel enzymen
- Fysieke factoren
o Trauma, extreme hitte of koude, straling
o Elektrische energie
- Infectieuze factoren
o Virussen, bacteriën, mycotische agents,
protozoa, parasieten
- Voedingstekorten en onevenwichtigheden
o Proteïne/calorie tekorten/teveel
o Vitaminen en mineralen uit balans
- Chemicalen, drugs, toxinen
o Blokkeren of stimuleren celmembraan
receptoren
o Specifieke enzymsystemen aanpassen
o Vrije radicalen produceren
o Celpermeabiliteit aanpassen
o Chromosomen beschadigen
o Metabole pathways modificeren
o Structurele componenten van de cel
beschadigen
- Immuun dysfunctie
o Kan niet reageren door congenitale of ontstane defecten
o Auto-immuniteit → immuun respons tegen gastheerantigenen
o Hypersensitiviteit → niet gepaste of overdreven respons tegen bepaalde
antigenen
- Genetische abnormaliteiten
1
,Omkeerbare schade – hydrofisch zwellen
Def. een storing in functie en morfologie waar cellen nog van kunnen herstellen als de
beschadigende stimulie wordt verwijdert
Hydrofisch zwellen: waterverplaatsingen, cellen die vocht opnemen en daardoor opzwellen en
uitstulpingen krijgen
- Organellen nemen ook water op: RER en mitochondria zet uit
o Vacuoles ontstaan
o Progressieve degeneratie van lysosomen → enzymen komen vrij in het
cytoplasma → autolyse
- Minder goed gekleurd → wateroplosbare kleuren worden verdund
- Meest voorkomend
- Kwetsbare cellen: cardiale myocytes, proximale corticale tubules, hepatocyten,
endotheelcellel, neuronen, glia
Oorzaak: verstoorde volume homeostase
- Beschadigd celmembraan (van de cel en van de membranaire organellen)
o Vrije radicalen
o Covalente binding van toxische chemicalen aan macromoleculen
o Storing van ionenkanalen
o Insertie van transmembraan proteïne complexen
- Beschadigde Na+/K+ pompen
- Verstoring van de ATP productie
- Beschadiging van enzymen die de ionkanalen reguleren
Gevolgen: volume regulatie en andere functies stoppen
- Omkeerbaar: als ATP/O2 terug normaal worden en membraan gerepareerd worden
- Onomkeerbaar: als het ‘point of no return’ bereikt wordt → celdood
Celdood
Def. als er zoveel schade is dat er over het point of no return wordt gegaan
Eigenschappen:
- Onvermogen om mitochondriale functie te herstellen
- Zware schade aan het celmembraan
o Lekken van lysosomale inhoud → cytoplasmatische en nucleaire degradatie
o Groot lek van intracellulaire stoffen en influx van calcium
Necrose
Def. oncontroleerbare en snelle celdood, de cellulaire membranen vallen uit elkaar de enzymen
lekken en verteren de cel wat tot een inflammatoire reactie zorgt
Oncotische necrose: onomkeerbare celdood door hypoxia, ischemia of membraanschade
- Na acute celzwelling
- Pathways met veel intracellulaire Ca2+ zijn betrokken
- Roept een acute ontstekingsreactie op
Structurele veranderingen:
- Vroeg stadium: zwellen van de mitochondriën, ER dilatie, nucleair membraan vouwen,
bleek structuurloos cytoplasma, slecht zichtbare organellen
o Roze en homogeen cytoplasma
o Ribosomaal RNA gaat weg
- Later stadium: cel zakt in, krimpen, cytoplasmatische en organelle homogeniciteit,
nucleaire densisiteit, plasmamembraan structuren zijn verstoord/niet meer aanwezig
o Bleek cytoplasma
Lage pH → veranderingen in de kern
2
, - Pyknose: heel donkere, goed afgeronde kern
- Karyorrhexis: fragmentatie van de kern
- Karyolysis: vloeibaar worden van de kern
o Door hydrolytische enzymen
Types van oncotische necrose:
- Coagulatieve necrose: basislijnen van de cellen blijven behouden →
weefselstructuur blijft zichtbaar
o Denaturatie gebeurt
- Kaasnecrose: afbraak van cellen tot een korrelige, brokkelige massa
- Liquefactieve necrose: het vloeibaar worden van het weefsel → weefselstructuur
niet meer zichtbaar
o Door enzymen die verteren
- Vet necrose: vervetting van het weefsel
- Gangreneuze necrose: combinatie van coagulatile necrose en bacgteriën
Detecteren van weefselspecifieke necrose → in het bloed specifieke proteïnen uniek voor dat
weefsel meten
Apoptose
Def. een genetisch bepaald proces van geprogrammeerde celdood
- In vele processen aanwezig → embryogenese, groei, atrofie, celschade
- Rol in weefsel homeostase (fysiologische apoptose)
- Ernstige celschade (apoptose in pathologische conditie)
- Roept geen ontstekingsreactie op
Belangrijke stoffen:
- p53
- Apoptose inhibitors: groeifactoren, oestrogenen, androgenen
- Apoptose stimulators: verlies van groeifactoren, loskomen van de matrix, steroïden,
cytotoxische producten
Mechanisme van apoptose:
- De intrinsieke pathway (via mitochondriën)
1) Te weinig groeifactor in de cel, DNA beschadigende stoffen zijn aanwezig,
fout gevouwen proteïnen zijn aanwezig
2) Sensoren geactiveerd (BH3-only proteïnen)
3) BAK en BAX worden veel aangemaakt en maken een kanaal in de
mitochondriën
• Deel van de BCL-2 effectors (door BCL-2 gereguleerd)
4) Cytochroom C lekt uit de mitochondriën in de cel
5) Activatie van caspase-9
6) Celdood (activatie van enzymen die de cel afbreken + afbreken van proteïnen
en het cytoskelet)
- De extrinsieke pathway (via dood-receptoren)
1) Fas ligand bindt op type 1 TNF receptor
2) Cross-linking van de receptoren
3) Adaptors binden aan Fas domein
4) Activatie van caspase-8
5) Celdood (activatie van enzymen die de cel afbreken + afbreken van proteïnen
en het cytoskelet)
- Uiteindelijk vormen van apoptotisch lichaam dat door fagocyten wordt opgegeten
o Stervende cellen sturen ook signalen voor de activatie van fagocyten
Kenmerken van apoptose:
- Cellen krimpen
3
, - Cytoplasma densificatie
- Aggregatie van chromatine
- Nucleaire fragmentatie
- Cel vormt ronde extenties → budding: het cytoplasma wordt omgeven door
membraanstructuren vrijgezet
- Fagocytose door macrofagen
Necrose:
- Groep van aangetaste cellen
- Veroorzaakt door schadelijke
stof
- Herstelbare gebeurtenissen
gaan vooraf aan onomkeerbare
- Energiegebrek veroorzaakt
veranderingen
- Cellen zwellen door instroom
van water
- Vernietiging van organellen en
kernmateriaal door enzymen uit
gescheurde lysosomen
- Celpuin stimuleert
onstekingscelreactie
Apoptose:
- Enkele of weinige cellen
geselecteerd
- Geprogrammeerde celdood
- Onomkeerbaar eenmaal geïnitieerd
- Gebeurtenissen zijn energie gedreven
- Cellen krimpen als cytoskelet wordt onmanteld
- Ordevolle verpakking van organellen en nucleaire fragmenten in membraangebonden
blaasjes
- Nieuwe moleculen op blaasjesmembranen stimuleren fagocytose → geen
ontstekingsreactie
Autofagie
Def. lysosomale vertering van de cel zijn eigen inhoudt
- In gevaste toestand om toch aan energiebronnen te geraken
Adaptaties
Atrofie
Def. het kleiner worden van de cellen of de afname van het aantal cellen
- Ook verlies van functie
Oorzaken:
- Verlies van stimulatie
- Ischemie: verminderde bloedtoevoer
- Verminderd niveau van voeding → spier atrofie
- Verlies van trofische signalen
o Hormonaal: door te weinig groeihormoon
o Neuraal: de zenuw wordt doorgeknipt → geen stimulatie van de spier meer
- Permanente schade als ze onder een bepaalde drempel gaan → apoptose
- Ouderdom
4
