Samenvatting functie
Inleiding
Mucoviscidose = Cystische fibrose (CF) = taaislijmziekte
-> loss of function CFTR-kanaal
o Autosomaal recessief
o Problemen in groei, spijsvertering, fertiliteit en ontwikkeling
o Chronische en zware longinfecties zijn levensbedreigende factor
o Diagnose: zweettest (Cl--gehalte)
o Behandeling: long-transplantatie
Verschillende types van defecten CFTR-kanaal
• Type 1: transcriptie defect
Bv. CFTR-G551D: kanaal bereikt celmembraan maar is niet actief
• Type 2: defect in proteine maturatie
Bv. CFTR-F508: kanaal bereikt celmembraan NIET maar is wel functioneel
• Type 3: gating/regulatie defect
• Type 4: porie defect (geen permeatie)
2 soorten medicatie
• Potentiators = verhogen activiteit CFTR
-> krijgt slecht werkend kanaal terug op gang
• Correctors = herstellen het defect in proteine maturatie
Deel 1 : Algemene celfysiologie
1.1 Homeostase
• Feedback (positief of neagtief)
• Redundantie = hoe belangrijker de parameter, hoe meer organen betrokken zijn bij het
controleren ervan
• Adapteerbaarheid (acclimatiseren) = feedbackloops zijn flexibel
Bv. ademfrequentie stijgt bij laag zuurstofgehalte, maar na acclimatiseren op grote hoogte zal de
respons op het lage zuurstofgehalte veel hoger zijn
Bv. genetische factoren bepalen persoonlijke aanleg
1
, • Oncotische druk (= colloid osmotische druk)
= osmotische druk door een verschil in hoeveelheid eiwitten
Interstitieel vocht <-> bloedplasma
(bloeddruk = bloedplasma over interstitieel vocht)
• Osmotische druk
= druk door transport van ionen
Interstitieel vocht <-> intracelluair vocht
• Osmolariteit (l)
= 290mOsm
-> afhankelijk van temperatuur
-> gelijk tss lichaamscompartimenten (afwijkend voor urine, zweet…)
-> bepaalt celvolume en bloeddruk (PV)
• Osmolaliteit (kg)
-> onafhankelijk van temperatuur
• Anion gap
= Na+-conc (plasma) – ( Cl—conc (plasma) + HCO3- (plasma) )
A) Compartimenten van de cel en ionen
a) Intracellulair volume (40%)
b) Extracellulair volume (60%)
- Plasma volume (PV)
o Zeer hoog proteinegehalte
- Transcellulair volume
- Interstitieel vocht (ISV)
o Tussen bloedcellen en gewone cellen
o Zeer laag proteingehalte
o Urine wijkt af van normaal interstitieel vocht
Ionen PV ISV Intracellulair
Na+ 140 mM 150 mM 10 mM
K+ 5 mM 5 mM 150 mM
Cl- 100 mM 120 mM 20 mM
Proteinen 1 mM 0 mM 4 mM
2
, 1) Voorbeeld 1: Extracellulaire K+-concentratie
a) Lethale injectie
KCl wordt ingespoten -> extracellulaire K+-concentratie stijgt -> membraanpotentiaal van
exciteerbare cellen veranderd -> levensbedreigend
b) Ischemie
= bloedklonter i/d hartslagader waardoor delen v/d hartspier geen zuurstof meer krijgen
-> hartritmestoornissen veroorzaakt door stijging K+extracellulair
2) Voorbeeld 2: Hypernatremie
= verhoogde Na-concentratie in plasma
- Oorzaak:
o Hoge Na-inname
o Uitdroging (meestal!) -> diarree, te weinig drinken, te veel urine (diabetes insipidus of
defect in vasopressine metabolisme), zeewater drinken
- Symptomen:
o Lethargy, zwakte, oedeem, gedragsstoornissen
o Epileptische aanvallen, coma, dood
- Concentratie:
o Normaal: 135-150mM
o Ernstige symptomen: >158mM
o Dodelijk: >180mM
B) Elektrochemisch evenwicht over de membraanpotentiaal
• Evenwichtspotentiaal (Nernst-vgl)
• Rustmembraanpotentiaal (GHK-vgl)
!(#).&(')()(*+).&(*+)(⋯
Vr =
!(#)()(*+)(⋯
• Elektrochemische stroom
Ix = gx (Vm- Ex)
3
, Na+/K+-ATPase
= influx 3 Na+ + efflux 2 K+
-> verbruik van 1 ATP
-> 30% van totale energieproductie in de cel zorgt voor deze transporter
o Membraanpotentiaal
o Prikkelbaarheid v/d cel
o Na+ of K+ aangedreven transporters
o Celvolume (Donnan effect)
C) Case study: Ca2+ homeostase in de extracellulaire en intracellulaire vloeistof
Extracellulaire Ca2+ = 1-2mM
Intracellulaire Ca2+ = 100-200mM (rust) of 1-2mM (contractie)
Transporters
• ATPasen
-> ATP verbruik is drijvende kracht
Bv. SERCA pomp (sarco-endoplasmatisch reticulum)
Bv. PMCA pomp (plasmamembraan)
• Na+-afhankelijk
-> Na-gradient is drijvende kracht
Bv. NCX exchanger (Na/Ca)
Ca2+ buffers
= houden Ca-concentratie laag
• Calmoduline en calbindine
-> in cytosol
-> bindt vrije Ca en beinvloedt activiteit van kanalen en kinasen
• Calreticuline en calsequestrine
-> in ER of SR
-> slaat Ca op in intracellulaire Ca-stores
Ca2+ regulerende hormonen
• Calcitonine
= peptidehormoon vrijgezet door C-cellen in schildklier
• Calcitriol (= actieve vorm vitamine D)
-> vit D wordt gevormd in huid en omgezet in calcitriol in nieren oiv PTH
-> zelfde effect als PLT op Ca-homeostase
4
Inleiding
Mucoviscidose = Cystische fibrose (CF) = taaislijmziekte
-> loss of function CFTR-kanaal
o Autosomaal recessief
o Problemen in groei, spijsvertering, fertiliteit en ontwikkeling
o Chronische en zware longinfecties zijn levensbedreigende factor
o Diagnose: zweettest (Cl--gehalte)
o Behandeling: long-transplantatie
Verschillende types van defecten CFTR-kanaal
• Type 1: transcriptie defect
Bv. CFTR-G551D: kanaal bereikt celmembraan maar is niet actief
• Type 2: defect in proteine maturatie
Bv. CFTR-F508: kanaal bereikt celmembraan NIET maar is wel functioneel
• Type 3: gating/regulatie defect
• Type 4: porie defect (geen permeatie)
2 soorten medicatie
• Potentiators = verhogen activiteit CFTR
-> krijgt slecht werkend kanaal terug op gang
• Correctors = herstellen het defect in proteine maturatie
Deel 1 : Algemene celfysiologie
1.1 Homeostase
• Feedback (positief of neagtief)
• Redundantie = hoe belangrijker de parameter, hoe meer organen betrokken zijn bij het
controleren ervan
• Adapteerbaarheid (acclimatiseren) = feedbackloops zijn flexibel
Bv. ademfrequentie stijgt bij laag zuurstofgehalte, maar na acclimatiseren op grote hoogte zal de
respons op het lage zuurstofgehalte veel hoger zijn
Bv. genetische factoren bepalen persoonlijke aanleg
1
, • Oncotische druk (= colloid osmotische druk)
= osmotische druk door een verschil in hoeveelheid eiwitten
Interstitieel vocht <-> bloedplasma
(bloeddruk = bloedplasma over interstitieel vocht)
• Osmotische druk
= druk door transport van ionen
Interstitieel vocht <-> intracelluair vocht
• Osmolariteit (l)
= 290mOsm
-> afhankelijk van temperatuur
-> gelijk tss lichaamscompartimenten (afwijkend voor urine, zweet…)
-> bepaalt celvolume en bloeddruk (PV)
• Osmolaliteit (kg)
-> onafhankelijk van temperatuur
• Anion gap
= Na+-conc (plasma) – ( Cl—conc (plasma) + HCO3- (plasma) )
A) Compartimenten van de cel en ionen
a) Intracellulair volume (40%)
b) Extracellulair volume (60%)
- Plasma volume (PV)
o Zeer hoog proteinegehalte
- Transcellulair volume
- Interstitieel vocht (ISV)
o Tussen bloedcellen en gewone cellen
o Zeer laag proteingehalte
o Urine wijkt af van normaal interstitieel vocht
Ionen PV ISV Intracellulair
Na+ 140 mM 150 mM 10 mM
K+ 5 mM 5 mM 150 mM
Cl- 100 mM 120 mM 20 mM
Proteinen 1 mM 0 mM 4 mM
2
, 1) Voorbeeld 1: Extracellulaire K+-concentratie
a) Lethale injectie
KCl wordt ingespoten -> extracellulaire K+-concentratie stijgt -> membraanpotentiaal van
exciteerbare cellen veranderd -> levensbedreigend
b) Ischemie
= bloedklonter i/d hartslagader waardoor delen v/d hartspier geen zuurstof meer krijgen
-> hartritmestoornissen veroorzaakt door stijging K+extracellulair
2) Voorbeeld 2: Hypernatremie
= verhoogde Na-concentratie in plasma
- Oorzaak:
o Hoge Na-inname
o Uitdroging (meestal!) -> diarree, te weinig drinken, te veel urine (diabetes insipidus of
defect in vasopressine metabolisme), zeewater drinken
- Symptomen:
o Lethargy, zwakte, oedeem, gedragsstoornissen
o Epileptische aanvallen, coma, dood
- Concentratie:
o Normaal: 135-150mM
o Ernstige symptomen: >158mM
o Dodelijk: >180mM
B) Elektrochemisch evenwicht over de membraanpotentiaal
• Evenwichtspotentiaal (Nernst-vgl)
• Rustmembraanpotentiaal (GHK-vgl)
!(#).&(')()(*+).&(*+)(⋯
Vr =
!(#)()(*+)(⋯
• Elektrochemische stroom
Ix = gx (Vm- Ex)
3
, Na+/K+-ATPase
= influx 3 Na+ + efflux 2 K+
-> verbruik van 1 ATP
-> 30% van totale energieproductie in de cel zorgt voor deze transporter
o Membraanpotentiaal
o Prikkelbaarheid v/d cel
o Na+ of K+ aangedreven transporters
o Celvolume (Donnan effect)
C) Case study: Ca2+ homeostase in de extracellulaire en intracellulaire vloeistof
Extracellulaire Ca2+ = 1-2mM
Intracellulaire Ca2+ = 100-200mM (rust) of 1-2mM (contractie)
Transporters
• ATPasen
-> ATP verbruik is drijvende kracht
Bv. SERCA pomp (sarco-endoplasmatisch reticulum)
Bv. PMCA pomp (plasmamembraan)
• Na+-afhankelijk
-> Na-gradient is drijvende kracht
Bv. NCX exchanger (Na/Ca)
Ca2+ buffers
= houden Ca-concentratie laag
• Calmoduline en calbindine
-> in cytosol
-> bindt vrije Ca en beinvloedt activiteit van kanalen en kinasen
• Calreticuline en calsequestrine
-> in ER of SR
-> slaat Ca op in intracellulaire Ca-stores
Ca2+ regulerende hormonen
• Calcitonine
= peptidehormoon vrijgezet door C-cellen in schildklier
• Calcitriol (= actieve vorm vitamine D)
-> vit D wordt gevormd in huid en omgezet in calcitriol in nieren oiv PTH
-> zelfde effect als PLT op Ca-homeostase
4
