Deel 2: Algemene histologie: Bindweefsels (kraakbeen, bot)
1. Kraakbeen
kraakbeen groeit soms verder tot botweefsel à soms ook niet omdat flexibele versteviging
noodzakelijk is (bv. luchtpijp)
Functies:
• weerstand tegen trek- en drukkrachten
• schokdemper
• ondersteuning
• als smeersel in bv. gewrichten
Algemene opbouw: kraakbeencelen + extracellulaire matrix
1.1 Extracellulaire kraakbeenmatrix
Kraakbeenmatrix moet vorm behouden + veerkracht hebben
à samenwerking van BWvezels, grondsubstantie en weefselvloeistof zorgen hiervoor
• BWvezels (eiwitvezels): collageen type II (fibrillen) + elastische vezels
• Grondsubstantie: proteoglycanen + glycoproteïnen
o Proteoglycanen: uit GAGs die covalent gebonden zijn aan centrale as eiwit
§ Eiwitketens via verbindingseiwitten gebonden aan
hyaluronzuurmoelculen à vorming aggrecanen
§ Zijketens van GAG’s elektrostatisch gebonden aan collagene vezels
à door tussenverbindingen stevige matrix
o Glycoproteïnen: kraakbeen maakt chrondronectine aan
= kraakbeenmatrixeiwit dat chondrocyten hecht aan collageen type II
• Weefselvloeistof: 75% water gebonden aan KB matrix
Veerkracht matrix komt door:
• Elektrostatische verbindingen tussen collageenvezels en de GAG-zijketens
• Vasthouden van water door negatief geladen GAG-zijketens van proteoglycanen à
schokbreker effect
• Buigzaamheid + onderlinge verschuifbaarheid collagene fibrillen
• Door weefselvloeitsof
1
,1.2 Kraakbeencellen: opgebouwd uit chondroblasten en chondrocyten
Chondroblasten:
• maken extracellulaire matrix aan à matrixcomponenten rondom zichzelf afzetten
• uitgebreid RER, GA
• terugvinden aan periferie kraakbeenstuk à kunnen bijdragen tot diktegroei
• lacunes (met kraakbeencellen) nog onvolledig
• starten ook met productie grondsubstantie + collageen II
Chrondrocyten:
• matrixcomponenten rondom zichzelf afzetten zodat volledig ingesloten
• kunnen nog delen, herdelen
à dochtercellen als isogene groepjes (want cellen kunnen niet door matrix migreren
omdat ingesloten)
à 1 isogeen groepjes uit eenzelfde stamcel
• kraakbeencellen in lacunes
• territoriale matrix, celhof= gebied rondom chondrocyten dat rijker is aan GAGs en
armer aan collageen
1.3 Perichondrium
Kraakbeen bevat GEEN bloedvaten, lymfevaten à is dus volledig afhankelijk van omgeving voor
aan/afvoer stoffen à daarom overal rondom kraakbeen is perichondrium
= kapsel van dicht bindweefsel
• Bevat bloedvaten: stoffen vanuit bloedbaan, doorheen BW, weefselvloeistof kraakbeen
• Van belang voor groei kraakbeen
• Stevige buitenste vezelrijke laag + binnenste (tegen kraakbeen) celrijke (chondrogene)
laag
• Uitzondering gewrichtskraakbeen + vezelig kraakbeen!!
à niet omgeven door perichondrium
o Gewrichtskraakbeen= hyalien kraakbeen dat gewrichtsopp. aflijnt
o Synoviale vocht in gewrichtsruimte zorgt voor aanvoer stoffen
1.4 Histogenese, groei, degeneratie en regeneratie
Chondrificatie= chondrogenese= vorming nieuw kraakbeen
• Kraakbeen ontstaat doordat mesenchymcellen gaan ophopen op bepaalde plaatsen
(die plaats is het chondrificatiecentrum)
• Mesenchymcellen differentiëren tot chondroblasten
• Chondroblasten maken kraakbeenmatrix aan rondom zich
• Chondrocyten ontstaan als de chondroblasten vast zitten in eigen matrix (in lacunes)
Kraakbeen kan op 2 manieren in grootte toenemen:
• Interstitiële groei: deling chrondocyten à verdere afzetting matrix
• Appositionele groei: chondroblasten zetten matrix af à worden chondrocyten
Kraakbeenmatrix kan verkalken
• Tijdens ontwikkeling bot (vervanging kraakbeen door bot) is dit normaal
• Kan ook betekenen: beschadiging kraakbeen (want geen diffusie meer plaatsvinden
à kraakbeencellen sterven af door gebrek aan O2 en voedingsstoffen)
2
,1.5 Indeling kraakbeentypen
Indeling o.b.v. organisatie + type BWvezels
A. Hyalien kraakbeen
• Matrix uit collageen type II
• Fibrillen in LM niet zichtbaar omdat zo fijn (typische collageen type II) zijn dat ze
wegvallen door grondsubstantie
• Meest voorkomende kraakbeentype
B. Elastisch kraakbeen
• Vormt stevige, buigzame, vervormbare structuur
• In matrix: collageen type II fibrillen + elastische BWvezels
• Isogene groepen dichter bij elkaar, minder matrixmateriaal ertussen
Vb. gehoorschelp, epiglottis
C. Vezelig kraakbeen
• Bestand tegen grote trekkrachten
• Matrix: collageen type I à liggen parallel in bundels à bepalen zo richting waarin
chrondorcyten (die delen) zich oriënteren
• Isogene groepen in rijen parallel aan collageenbundels
Vb. tussenwervelschijven (annulus fibrosus)
2. Bot
2.1 Algemeen
A. Soorten botten
Compact bot:
• dicht opeengeplakt botweefsel
• Meestal rond 1 grote centrale (merg)holte gelegen
Spongieus bot
• Grote hoeveelheid dunne botbalkjes (trabeculae) met ertussen kleine open ruimten
(mergholten)
à Holtes van beide types gevuld met rood of geel beenmerg
(rood: werkt als reservemateriaal bij bloedcelvorming)
B. Botmatrix
• Verkalking, mineralisatie: in matrix slaan calcium en fosfaat neer à belangrijk voor
stevigheid botmatrix
• Opslagplaats voor mineralen (zoals bv. Ca en P)
3
, • Kan continu opgebroken/afgebroken worden à rol bij homeostase1 mineralen in bloed
C. Soorten botcellen
• Osteoblasten: botopbouwende cellen
• Osteocyten: volwassen botcellen
• Osteoclasten: bot afbrekende cellen
D. Opbouw lang pijpbeen
• Diafyse= cilindervormige centrale gedeelte (bestaat uit
laagje compact bot dat grote holte omgeeft)
• Geel beenmerg: opvulling grote centrale holte
• Periost(eum): beenvlies dat bot omvat
• Endost(eum): beenvlies meer naar holte toe
• Epifysen: aan beide uiteinden, maken deel uit
van gewrichten
à uit spongieus bot
à hyalien gewrichtskraakbeen
• Rood beenmerg: in mergholten in spongieus bot
• Epifysaire groeischijven= grens tussen diafyse en epifyse
in lange pijpbeenderen
à bestaan uit hyalien kraakbeen
2.2 Extracellulaire botmatrix
• Stevigheid + hardheid: door opbouw botmatrix uit organische + anorganische
componenten
o Organisch: Ca en P, collageen type I
o Anorganisch: Na en Mg à zorgen voor verkalking bot
• Opbouw: BWvezels + amorfe2 grondsubstantie (net zoals BW en kraakbeen)
• Uit collageen type I
• Organische component botweefsel afgezet door botcellen als osteoïd (= niet-verkalkte
matrix)
• Mineralisatie/verkalking: door afzetting calcium en fosfaat (à hardheid bot)
à afzetting onder vorm van hydroxy-apatiet kristallen
o Organische glycoproteïnen belangrijk voor botmineralisatie
o Kristallen in EM te zien als kleine zwarte naaldjes
o Als te weinig calciumionen en fosfaationen à botten verliezen stevigheid
2.3 Botcellen: osteoblasten, osteocyten, osteoclasten
A. Osteoblasten
= botopbouwende cellen
• Aanmaken osteoïd (voornamelijk collageen type I)
• Uitgebreid RER en GA
• Liggen in aaneengesloten rijen aan het botopp. à osteoblastenzoom
• differentiëren vanuit osteoprogenitorcellen (=voorlopercellen die ontstaan zijn uit
mesenchymcellen)
• gepolariseerd: cellen in 1 cellaag liggen, allemaal langs zelfde zijde osteoïd afzetten
à als polariteit verliezen, dan zich volledig omsluiten met matrix à osteocyten worden
1
Homeostase = inwendig milieu organismen is in evenwicht
2
Amorf = vaste stof zonder kristallijne structuur
4
, • kunnen in inactieve vorm voorkomen als ‘rustende botrandcellen’
• rol bij botafbraak + via indirecte hormonale werking ook op osteoclasten
B. Osteoocyten
= volwassen botcellen à functie: behoud, vervanging botmatrix
• Osteoblasten ingesloten door extracellulaire matrix à osteocyten
• Produceren glycosaminoglycanen à bezetten als laagje de wanden van lacunes en
canaliculi
• Diffusie niet mogelijk, want botmatrix verkalkt à oplossing!!
o Osteocyten bevatten uitlopers à maken gap junctions (nexusverbinding)
o Maken zo contact met naburige osteocyten (en osteoblasten)
à voedings- + afvalstoffen vervoeren (doorheen de vloeistof, maar het zijn de
bloedvaten die het naar mergholten brengen)
à uitlopers verlopen in canaliculi (kleine kanaaltjes) die met lacunes en
mergholten 1 geheel vormen met vloeistof erin
à diffusie kan plaatsvinden!!
o Vloeistof in canaliculi bewegen door contracties oestocyt-uitlopers
• Als osteocyten sterven, dan omliggend ebotmatrix afgebroken
C. Osteoclasten
= bot afbrekende cellen
• Botmatrix afbreken om ionen (vooral Ca) vrij te kunnen stellen
à samenspel osteoclasten + osteoblasten regelen concentratie ionen in bloed
• Ontstaan in beenmerg door fusie van monocyten tot veelkernige reuzencellen
à vorming osteoclasten staat onder invloed van osteoblasten + beenmergcellen
• Proces botafbraak:
o Osteoclast hecht vast aan botmatrix (door bindingseiwitten) tot
subosteoclastcompartiment à afsluitende zone gevormd (sealing zone)
à liggen tegen botranden in een uitholling van weggevreten matrix = lacune
van Howship
o Deel osteoclast dat naar compartiment geordend is, vergroot à ‘ruffled border’
ontstaat
o Bot afgebroken door zure vesikels in osteoclast à in subosteoclastcompartiment
worden lysosomale enzymen gesecreerd à daling pH veroorzaken à matrix
wordt verteerd
o Osteoclasten bevatten receptoren voor calcitonine (= hormoon dat botafbraak
remt) voor als genoeg Ca in bloed is
Ob= osteoblast
Ocl= osteoclast
Ot= osteoïd
*= osteocyt
5
1. Kraakbeen
kraakbeen groeit soms verder tot botweefsel à soms ook niet omdat flexibele versteviging
noodzakelijk is (bv. luchtpijp)
Functies:
• weerstand tegen trek- en drukkrachten
• schokdemper
• ondersteuning
• als smeersel in bv. gewrichten
Algemene opbouw: kraakbeencelen + extracellulaire matrix
1.1 Extracellulaire kraakbeenmatrix
Kraakbeenmatrix moet vorm behouden + veerkracht hebben
à samenwerking van BWvezels, grondsubstantie en weefselvloeistof zorgen hiervoor
• BWvezels (eiwitvezels): collageen type II (fibrillen) + elastische vezels
• Grondsubstantie: proteoglycanen + glycoproteïnen
o Proteoglycanen: uit GAGs die covalent gebonden zijn aan centrale as eiwit
§ Eiwitketens via verbindingseiwitten gebonden aan
hyaluronzuurmoelculen à vorming aggrecanen
§ Zijketens van GAG’s elektrostatisch gebonden aan collagene vezels
à door tussenverbindingen stevige matrix
o Glycoproteïnen: kraakbeen maakt chrondronectine aan
= kraakbeenmatrixeiwit dat chondrocyten hecht aan collageen type II
• Weefselvloeistof: 75% water gebonden aan KB matrix
Veerkracht matrix komt door:
• Elektrostatische verbindingen tussen collageenvezels en de GAG-zijketens
• Vasthouden van water door negatief geladen GAG-zijketens van proteoglycanen à
schokbreker effect
• Buigzaamheid + onderlinge verschuifbaarheid collagene fibrillen
• Door weefselvloeitsof
1
,1.2 Kraakbeencellen: opgebouwd uit chondroblasten en chondrocyten
Chondroblasten:
• maken extracellulaire matrix aan à matrixcomponenten rondom zichzelf afzetten
• uitgebreid RER, GA
• terugvinden aan periferie kraakbeenstuk à kunnen bijdragen tot diktegroei
• lacunes (met kraakbeencellen) nog onvolledig
• starten ook met productie grondsubstantie + collageen II
Chrondrocyten:
• matrixcomponenten rondom zichzelf afzetten zodat volledig ingesloten
• kunnen nog delen, herdelen
à dochtercellen als isogene groepjes (want cellen kunnen niet door matrix migreren
omdat ingesloten)
à 1 isogeen groepjes uit eenzelfde stamcel
• kraakbeencellen in lacunes
• territoriale matrix, celhof= gebied rondom chondrocyten dat rijker is aan GAGs en
armer aan collageen
1.3 Perichondrium
Kraakbeen bevat GEEN bloedvaten, lymfevaten à is dus volledig afhankelijk van omgeving voor
aan/afvoer stoffen à daarom overal rondom kraakbeen is perichondrium
= kapsel van dicht bindweefsel
• Bevat bloedvaten: stoffen vanuit bloedbaan, doorheen BW, weefselvloeistof kraakbeen
• Van belang voor groei kraakbeen
• Stevige buitenste vezelrijke laag + binnenste (tegen kraakbeen) celrijke (chondrogene)
laag
• Uitzondering gewrichtskraakbeen + vezelig kraakbeen!!
à niet omgeven door perichondrium
o Gewrichtskraakbeen= hyalien kraakbeen dat gewrichtsopp. aflijnt
o Synoviale vocht in gewrichtsruimte zorgt voor aanvoer stoffen
1.4 Histogenese, groei, degeneratie en regeneratie
Chondrificatie= chondrogenese= vorming nieuw kraakbeen
• Kraakbeen ontstaat doordat mesenchymcellen gaan ophopen op bepaalde plaatsen
(die plaats is het chondrificatiecentrum)
• Mesenchymcellen differentiëren tot chondroblasten
• Chondroblasten maken kraakbeenmatrix aan rondom zich
• Chondrocyten ontstaan als de chondroblasten vast zitten in eigen matrix (in lacunes)
Kraakbeen kan op 2 manieren in grootte toenemen:
• Interstitiële groei: deling chrondocyten à verdere afzetting matrix
• Appositionele groei: chondroblasten zetten matrix af à worden chondrocyten
Kraakbeenmatrix kan verkalken
• Tijdens ontwikkeling bot (vervanging kraakbeen door bot) is dit normaal
• Kan ook betekenen: beschadiging kraakbeen (want geen diffusie meer plaatsvinden
à kraakbeencellen sterven af door gebrek aan O2 en voedingsstoffen)
2
,1.5 Indeling kraakbeentypen
Indeling o.b.v. organisatie + type BWvezels
A. Hyalien kraakbeen
• Matrix uit collageen type II
• Fibrillen in LM niet zichtbaar omdat zo fijn (typische collageen type II) zijn dat ze
wegvallen door grondsubstantie
• Meest voorkomende kraakbeentype
B. Elastisch kraakbeen
• Vormt stevige, buigzame, vervormbare structuur
• In matrix: collageen type II fibrillen + elastische BWvezels
• Isogene groepen dichter bij elkaar, minder matrixmateriaal ertussen
Vb. gehoorschelp, epiglottis
C. Vezelig kraakbeen
• Bestand tegen grote trekkrachten
• Matrix: collageen type I à liggen parallel in bundels à bepalen zo richting waarin
chrondorcyten (die delen) zich oriënteren
• Isogene groepen in rijen parallel aan collageenbundels
Vb. tussenwervelschijven (annulus fibrosus)
2. Bot
2.1 Algemeen
A. Soorten botten
Compact bot:
• dicht opeengeplakt botweefsel
• Meestal rond 1 grote centrale (merg)holte gelegen
Spongieus bot
• Grote hoeveelheid dunne botbalkjes (trabeculae) met ertussen kleine open ruimten
(mergholten)
à Holtes van beide types gevuld met rood of geel beenmerg
(rood: werkt als reservemateriaal bij bloedcelvorming)
B. Botmatrix
• Verkalking, mineralisatie: in matrix slaan calcium en fosfaat neer à belangrijk voor
stevigheid botmatrix
• Opslagplaats voor mineralen (zoals bv. Ca en P)
3
, • Kan continu opgebroken/afgebroken worden à rol bij homeostase1 mineralen in bloed
C. Soorten botcellen
• Osteoblasten: botopbouwende cellen
• Osteocyten: volwassen botcellen
• Osteoclasten: bot afbrekende cellen
D. Opbouw lang pijpbeen
• Diafyse= cilindervormige centrale gedeelte (bestaat uit
laagje compact bot dat grote holte omgeeft)
• Geel beenmerg: opvulling grote centrale holte
• Periost(eum): beenvlies dat bot omvat
• Endost(eum): beenvlies meer naar holte toe
• Epifysen: aan beide uiteinden, maken deel uit
van gewrichten
à uit spongieus bot
à hyalien gewrichtskraakbeen
• Rood beenmerg: in mergholten in spongieus bot
• Epifysaire groeischijven= grens tussen diafyse en epifyse
in lange pijpbeenderen
à bestaan uit hyalien kraakbeen
2.2 Extracellulaire botmatrix
• Stevigheid + hardheid: door opbouw botmatrix uit organische + anorganische
componenten
o Organisch: Ca en P, collageen type I
o Anorganisch: Na en Mg à zorgen voor verkalking bot
• Opbouw: BWvezels + amorfe2 grondsubstantie (net zoals BW en kraakbeen)
• Uit collageen type I
• Organische component botweefsel afgezet door botcellen als osteoïd (= niet-verkalkte
matrix)
• Mineralisatie/verkalking: door afzetting calcium en fosfaat (à hardheid bot)
à afzetting onder vorm van hydroxy-apatiet kristallen
o Organische glycoproteïnen belangrijk voor botmineralisatie
o Kristallen in EM te zien als kleine zwarte naaldjes
o Als te weinig calciumionen en fosfaationen à botten verliezen stevigheid
2.3 Botcellen: osteoblasten, osteocyten, osteoclasten
A. Osteoblasten
= botopbouwende cellen
• Aanmaken osteoïd (voornamelijk collageen type I)
• Uitgebreid RER en GA
• Liggen in aaneengesloten rijen aan het botopp. à osteoblastenzoom
• differentiëren vanuit osteoprogenitorcellen (=voorlopercellen die ontstaan zijn uit
mesenchymcellen)
• gepolariseerd: cellen in 1 cellaag liggen, allemaal langs zelfde zijde osteoïd afzetten
à als polariteit verliezen, dan zich volledig omsluiten met matrix à osteocyten worden
1
Homeostase = inwendig milieu organismen is in evenwicht
2
Amorf = vaste stof zonder kristallijne structuur
4
, • kunnen in inactieve vorm voorkomen als ‘rustende botrandcellen’
• rol bij botafbraak + via indirecte hormonale werking ook op osteoclasten
B. Osteoocyten
= volwassen botcellen à functie: behoud, vervanging botmatrix
• Osteoblasten ingesloten door extracellulaire matrix à osteocyten
• Produceren glycosaminoglycanen à bezetten als laagje de wanden van lacunes en
canaliculi
• Diffusie niet mogelijk, want botmatrix verkalkt à oplossing!!
o Osteocyten bevatten uitlopers à maken gap junctions (nexusverbinding)
o Maken zo contact met naburige osteocyten (en osteoblasten)
à voedings- + afvalstoffen vervoeren (doorheen de vloeistof, maar het zijn de
bloedvaten die het naar mergholten brengen)
à uitlopers verlopen in canaliculi (kleine kanaaltjes) die met lacunes en
mergholten 1 geheel vormen met vloeistof erin
à diffusie kan plaatsvinden!!
o Vloeistof in canaliculi bewegen door contracties oestocyt-uitlopers
• Als osteocyten sterven, dan omliggend ebotmatrix afgebroken
C. Osteoclasten
= bot afbrekende cellen
• Botmatrix afbreken om ionen (vooral Ca) vrij te kunnen stellen
à samenspel osteoclasten + osteoblasten regelen concentratie ionen in bloed
• Ontstaan in beenmerg door fusie van monocyten tot veelkernige reuzencellen
à vorming osteoclasten staat onder invloed van osteoblasten + beenmergcellen
• Proces botafbraak:
o Osteoclast hecht vast aan botmatrix (door bindingseiwitten) tot
subosteoclastcompartiment à afsluitende zone gevormd (sealing zone)
à liggen tegen botranden in een uitholling van weggevreten matrix = lacune
van Howship
o Deel osteoclast dat naar compartiment geordend is, vergroot à ‘ruffled border’
ontstaat
o Bot afgebroken door zure vesikels in osteoclast à in subosteoclastcompartiment
worden lysosomale enzymen gesecreerd à daling pH veroorzaken à matrix
wordt verteerd
o Osteoclasten bevatten receptoren voor calcitonine (= hormoon dat botafbraak
remt) voor als genoeg Ca in bloed is
Ob= osteoblast
Ocl= osteoclast
Ot= osteoïd
*= osteocyt
5
