HOOFDSTUK 1: GROEI EN DIFFERENTIATIE
Preparaten op het examen komen altijd letterlijk uit de slides!
INLEIDING
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
• Groei = toename in omvang ten gevolge van aanmaak van specifieke weefselcomponenten.
- Een weefsel kan groeien door een toename in aantal cellen door celdelingen.
- Een weefsel kan vergroten door een toename in de omvang van individuele cellen.
- Beenweefsel en kraakbeen kan vergroten door toename van extracellulaire matrix.
• Differentiatie = proces waarbij cel een welbepaalde functie of morfologie ontwikkelt waardoor deze zich onderscheidt van voorloper cel.
Tijdens differentiatie zullen bepaalde genen specifiek vertaald worden naar eiwitten die ervoor zorgen dat speciale functie ontstaat.
CELCYCLUS
Indeling - De celcyclus wordt ingedeeld in de interfase en de mitose.
1. Interfase G1-fase: cel maakt extra eiwitten en celorganellen aan.
Ø G1 checkpoint: Controle nutriënten, groeifactoren en DNA-schade. Retinoblastoma (Rb) eiwit geeft afhankelijk
van de status een ‘go of no go’ voor verdere celdeling.
Ø Sommige cellen komen in tijdelijke G0-fase (rustfase); permanente cellen verblijven permanent in G0-fase via
terminale differentiatie: onvermogen nog verder te delen, zal resulteren in celdood.
2. Interfase S-fase: DNA-synthese en duplicatie centrosoom.
3. Interfase G2-fase: Controle van nieuwe DNA op fouten.
Ø G2 checkpoint: controle celgrootte en DNA replicatie.
4. Mitose: eigenlijke celdeling: Profase, prometafase, metafase, anafase, telofase, cytokinese.
In prometafase/metafase kan je mitose het best herkennen door spoelfiguur in histologisch beeld.
Ø M checkpoint: controle chromosoom spoelfiguur aanhechting.
mitose
abnormale tripolaire
mitose van tumorcellen
Regulatie - Celcyclus wordt nauw gereguleerd via groeifactoren die inwerken op de cel in de rust- of G0-fase.
1. Groeifactoren binden zich aan receptoren.
2. Intracellulaire tweede boodschappermoleculen worden geactiveerd.
3. Deze gaan naar celkern om daar tertiaire ‘transcriptie-factoren’ te activeren.
4. Deze binden op het DNA en zetten aan tot DNA-synthese en celdeling.
Duur - Duur celcyclus varieert tussen cellen onderling: 8 uur (darm-epitheelcellen) tot 100 dagen (levercellen).
- Dit verschil wordt vooral veroorzaakt door de tijd die doorgebracht wordt in de G1-fase van celcyclus.
- De duur van de overige fasen is opvallend constant.
1
,RETINOBLASTOMA EIWIT
• Retinoblastoma eiwit:
1. Zolang het retinoblastoma eiwit functioneel actief is, bindt het aan E2F transcriptiefactor en vindt er geen mitose plaats.
2. Vanaf het ogenblik dat retinoblastoma eiwit gefosforyleerd wordt door actieve G1 CDKs, wordt het inactief.
3. Het actieve E2F transcriptiefactor komt vrij en gaat dan interageren met het DNA.
4. Er vindt transcriptie plaats van genen die coderen voor eiwitten die nodig zijn voor het verder verloop van de celcyclus.
TURN-OVER VAN CELLEN
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
• Groei en vernieuwing van cellen en weefsels hangt af van het evenwicht tussen toename in cellen door celproliferatie enerzijds, en
afname van cellen door celdood anderzijds.
- In de foetus is er snelle groei van alle weefsels, maar ook celdood, die essentieel is voor morfogenese.
- Na de geboorte en tijdens het volwassen leven, verliezen de cellen van veel weefsels hun vermogen te prolifereren, en op dat moment
zijn er grote verschillen in celdelings-capaciteit. Sommige cellen blijven zich snel en continu delen, andere celtypes delen zich alleen
indien ze daartoe gestimuleerd worden, en weer andere cellen zijn niet meer in staat zich te delen.
• Regeneratie laat toe dat vernietigde cellen of weefsels vervangen worden door functioneel identieke cellen.
Soorten cellen - Labiele cellen: prolifereren continu na de geboorte.
naargelang Ø Korte levensduur, snelle turnover.
regeneratieve Ø Zeer gevoelig voor beschadigende effecten bestraling of geneesmiddelen die inspelen op celdeling.
mogelijkheden Ø Bijvoorbeeld: bloedvormende cellen, lymfocyten, epitheelcellen, mond en darm, en het endometrium.
- Stabiele cellen: delen zich normaal maar zelden, maar doen dit zeer snel indien cellen verloren gaan.
Ø Celdeling enkel mogelijk om beschadigde, verloren gegane cellen te vervangen.
Ø Bijvoorbeeld: levercellen, endocriene cellen, bot- en bindweefselcellen.
- Permanente cellen delen alleen tijdens foetale leven, kunnen niet vervangen worden als ze verloren gaan.
Ø Geen celdeling en regeneratie mogelijk vanuit de gedifferentieerde cellen.
Ø Bijvoorbeeld: zenuwcellen, hart- en skeletspiercellen.
2
,NORMALE EN ABNORMALE GROEI VAN WEEFSELS
HYPERTROFIE EN HYPERPLASIE
EXA: Bespreek en geef voorbeeld van hyperplasie, metaplasie en dysplasie. (2017) (2013)
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
Een toegenomen groei doet zich voor onder vorm van hypertrofie en/of hyperplasie. Meestal is het een combinatie van beide. Bij hyperplasie
is er verminderd celverlies tov hypertrofie als gevolg van verminderde apoptose.
Het zijn adaptieve processen, het zijn antwoorden van cellen en weefsels op de veranderde functionele vereisten.
Hypertrofie - Toename in omvang van weefsel of orgaan als gevolg van toename in celgrootte zonder celdeling.
- Oorzaken:
Ø Als antwoord op trofische signalen:
o Lactase zorgt voor een fysiologische borstvergroting tijdens zwangerschap en borstvoeding doordat de
klierstructuren in de borst groter worden.
Ø Als antwoord op verhoogde functionele eisen:
o Fysiologische spiervergroting bij atleten (bodybuilders).
o Vergroting van glomerulus bij patiënten met maar 1 nier.
o Vergroting van cellen bij aortaklepstenose, dit zorgt voor verlaagde ejectiefractie van hart.
Hyperplasie - Toename in omvang van weefsel of orgaan als gevolg van toename in aantallen cellen.
- Oorzaken:
Ø Als antwoord op persisterende celbeschadiging:
o Drukplaatsen van prothese kunnen aanleiding geven tot ulceraties, verdikking van mucosa, …
Ø Als antwoord op hormonale signalen:
o Anti-androgenen medicatie zorgen voor borstontwikkeling bij mannen.
o Pathologische prostaatvergroting kan optreden bij oudere mannen.
o EPO wordt endogeen aangemaakt door de nieren en zal aanleiding geven tot een verhoogde aanmaak van
RBC. Dit kan ook exogeen worden toegevoegd.
Ø Als antwoord op verhoogde fysiologische vereisten:
o Fysiologische toename precursoren van RBC bij personen die op grote hoogte en dus in relatieve
zuurstofarme milieus leven.
o Bij een infectie worden er antigenen aangeleverd, als reactie gaan de lymfeklieren sterk reageren. Er worden
veel lymfocyten aangemaakt voor de productie van antistoffen. In zo’n kiemcentrum is er heel veel celdeling.
lymfocyten
3
, ATROFIE
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
Atrofie - Vermindering in omvang van weefsel of orgaan als gevolg van vermindering in aantal cellen, vermindering van celvolume of
door afname in hoeveelheid extracellulaire matrix.
- Vaak wordt het veroorzaakt door mechanisme waarin apoptose een cruciale rol speelt. Het betreft opnieuw een adaptatie aan
de verminderde vereisten van het lichaam voor de functie van bepaalde cel of orgaan.
- Oorzaken:
Ø Fysiologische omstandigheden:
o Verdwijnen ductus thyreoglossus in foetus: ductus thyreoglossus vormt in de embryonale fase de verbinding tussen
de tongbasis en de schildklier. De schildklier wordt aangelegd bij het foramen caecum en daalt af naar de regio
cervicalis anterior. Hier blijven onderweg epitheelcelletjes achter die worden afgebroken via atrofie. Soms blijft een
gedeelte van ductus thyreoglossus bestaan. Een ductus thyreoglossus dat niet atrofieert is een aandoening die kan
leiden tot de vorming van een cyste van thyreoglossuskanaal.
o Atrofie thymus op volwassen leeftijd.
Ø Pathologische omstandigheden
o Verminderde bloedtoevoer
o Verminderd gebruik (spieren):
▪ Spieratrofie in geïmmobiliseerde ledematen.
▪ Atrofie vetweefsel bij verhongering.
o Tekort aan hormonen:
▪ Atrofie van endocriene doelwit organen bij inadequate endocriene stimulatie.
▪ Hormoon geïnduceerde atrofie van de huid na toediening corticosteroïden.
o Lokale druk: Pathologische drukatrofie van huid bij ‘doorliggen’ in bed.
o Wegvallen van bezenuwing: Spieren kunnen ook atrofiëren wanneer een zenuwtak uitvalt.
spieratrofie
4
Preparaten op het examen komen altijd letterlijk uit de slides!
INLEIDING
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
• Groei = toename in omvang ten gevolge van aanmaak van specifieke weefselcomponenten.
- Een weefsel kan groeien door een toename in aantal cellen door celdelingen.
- Een weefsel kan vergroten door een toename in de omvang van individuele cellen.
- Beenweefsel en kraakbeen kan vergroten door toename van extracellulaire matrix.
• Differentiatie = proces waarbij cel een welbepaalde functie of morfologie ontwikkelt waardoor deze zich onderscheidt van voorloper cel.
Tijdens differentiatie zullen bepaalde genen specifiek vertaald worden naar eiwitten die ervoor zorgen dat speciale functie ontstaat.
CELCYCLUS
Indeling - De celcyclus wordt ingedeeld in de interfase en de mitose.
1. Interfase G1-fase: cel maakt extra eiwitten en celorganellen aan.
Ø G1 checkpoint: Controle nutriënten, groeifactoren en DNA-schade. Retinoblastoma (Rb) eiwit geeft afhankelijk
van de status een ‘go of no go’ voor verdere celdeling.
Ø Sommige cellen komen in tijdelijke G0-fase (rustfase); permanente cellen verblijven permanent in G0-fase via
terminale differentiatie: onvermogen nog verder te delen, zal resulteren in celdood.
2. Interfase S-fase: DNA-synthese en duplicatie centrosoom.
3. Interfase G2-fase: Controle van nieuwe DNA op fouten.
Ø G2 checkpoint: controle celgrootte en DNA replicatie.
4. Mitose: eigenlijke celdeling: Profase, prometafase, metafase, anafase, telofase, cytokinese.
In prometafase/metafase kan je mitose het best herkennen door spoelfiguur in histologisch beeld.
Ø M checkpoint: controle chromosoom spoelfiguur aanhechting.
mitose
abnormale tripolaire
mitose van tumorcellen
Regulatie - Celcyclus wordt nauw gereguleerd via groeifactoren die inwerken op de cel in de rust- of G0-fase.
1. Groeifactoren binden zich aan receptoren.
2. Intracellulaire tweede boodschappermoleculen worden geactiveerd.
3. Deze gaan naar celkern om daar tertiaire ‘transcriptie-factoren’ te activeren.
4. Deze binden op het DNA en zetten aan tot DNA-synthese en celdeling.
Duur - Duur celcyclus varieert tussen cellen onderling: 8 uur (darm-epitheelcellen) tot 100 dagen (levercellen).
- Dit verschil wordt vooral veroorzaakt door de tijd die doorgebracht wordt in de G1-fase van celcyclus.
- De duur van de overige fasen is opvallend constant.
1
,RETINOBLASTOMA EIWIT
• Retinoblastoma eiwit:
1. Zolang het retinoblastoma eiwit functioneel actief is, bindt het aan E2F transcriptiefactor en vindt er geen mitose plaats.
2. Vanaf het ogenblik dat retinoblastoma eiwit gefosforyleerd wordt door actieve G1 CDKs, wordt het inactief.
3. Het actieve E2F transcriptiefactor komt vrij en gaat dan interageren met het DNA.
4. Er vindt transcriptie plaats van genen die coderen voor eiwitten die nodig zijn voor het verder verloop van de celcyclus.
TURN-OVER VAN CELLEN
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
• Groei en vernieuwing van cellen en weefsels hangt af van het evenwicht tussen toename in cellen door celproliferatie enerzijds, en
afname van cellen door celdood anderzijds.
- In de foetus is er snelle groei van alle weefsels, maar ook celdood, die essentieel is voor morfogenese.
- Na de geboorte en tijdens het volwassen leven, verliezen de cellen van veel weefsels hun vermogen te prolifereren, en op dat moment
zijn er grote verschillen in celdelings-capaciteit. Sommige cellen blijven zich snel en continu delen, andere celtypes delen zich alleen
indien ze daartoe gestimuleerd worden, en weer andere cellen zijn niet meer in staat zich te delen.
• Regeneratie laat toe dat vernietigde cellen of weefsels vervangen worden door functioneel identieke cellen.
Soorten cellen - Labiele cellen: prolifereren continu na de geboorte.
naargelang Ø Korte levensduur, snelle turnover.
regeneratieve Ø Zeer gevoelig voor beschadigende effecten bestraling of geneesmiddelen die inspelen op celdeling.
mogelijkheden Ø Bijvoorbeeld: bloedvormende cellen, lymfocyten, epitheelcellen, mond en darm, en het endometrium.
- Stabiele cellen: delen zich normaal maar zelden, maar doen dit zeer snel indien cellen verloren gaan.
Ø Celdeling enkel mogelijk om beschadigde, verloren gegane cellen te vervangen.
Ø Bijvoorbeeld: levercellen, endocriene cellen, bot- en bindweefselcellen.
- Permanente cellen delen alleen tijdens foetale leven, kunnen niet vervangen worden als ze verloren gaan.
Ø Geen celdeling en regeneratie mogelijk vanuit de gedifferentieerde cellen.
Ø Bijvoorbeeld: zenuwcellen, hart- en skeletspiercellen.
2
,NORMALE EN ABNORMALE GROEI VAN WEEFSELS
HYPERTROFIE EN HYPERPLASIE
EXA: Bespreek en geef voorbeeld van hyperplasie, metaplasie en dysplasie. (2017) (2013)
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
Een toegenomen groei doet zich voor onder vorm van hypertrofie en/of hyperplasie. Meestal is het een combinatie van beide. Bij hyperplasie
is er verminderd celverlies tov hypertrofie als gevolg van verminderde apoptose.
Het zijn adaptieve processen, het zijn antwoorden van cellen en weefsels op de veranderde functionele vereisten.
Hypertrofie - Toename in omvang van weefsel of orgaan als gevolg van toename in celgrootte zonder celdeling.
- Oorzaken:
Ø Als antwoord op trofische signalen:
o Lactase zorgt voor een fysiologische borstvergroting tijdens zwangerschap en borstvoeding doordat de
klierstructuren in de borst groter worden.
Ø Als antwoord op verhoogde functionele eisen:
o Fysiologische spiervergroting bij atleten (bodybuilders).
o Vergroting van glomerulus bij patiënten met maar 1 nier.
o Vergroting van cellen bij aortaklepstenose, dit zorgt voor verlaagde ejectiefractie van hart.
Hyperplasie - Toename in omvang van weefsel of orgaan als gevolg van toename in aantallen cellen.
- Oorzaken:
Ø Als antwoord op persisterende celbeschadiging:
o Drukplaatsen van prothese kunnen aanleiding geven tot ulceraties, verdikking van mucosa, …
Ø Als antwoord op hormonale signalen:
o Anti-androgenen medicatie zorgen voor borstontwikkeling bij mannen.
o Pathologische prostaatvergroting kan optreden bij oudere mannen.
o EPO wordt endogeen aangemaakt door de nieren en zal aanleiding geven tot een verhoogde aanmaak van
RBC. Dit kan ook exogeen worden toegevoegd.
Ø Als antwoord op verhoogde fysiologische vereisten:
o Fysiologische toename precursoren van RBC bij personen die op grote hoogte en dus in relatieve
zuurstofarme milieus leven.
o Bij een infectie worden er antigenen aangeleverd, als reactie gaan de lymfeklieren sterk reageren. Er worden
veel lymfocyten aangemaakt voor de productie van antistoffen. In zo’n kiemcentrum is er heel veel celdeling.
lymfocyten
3
, ATROFIE
EXA: Bespreek de normale groei, differentiatie en turn-over van cellen en weefsels. (2011)
Atrofie - Vermindering in omvang van weefsel of orgaan als gevolg van vermindering in aantal cellen, vermindering van celvolume of
door afname in hoeveelheid extracellulaire matrix.
- Vaak wordt het veroorzaakt door mechanisme waarin apoptose een cruciale rol speelt. Het betreft opnieuw een adaptatie aan
de verminderde vereisten van het lichaam voor de functie van bepaalde cel of orgaan.
- Oorzaken:
Ø Fysiologische omstandigheden:
o Verdwijnen ductus thyreoglossus in foetus: ductus thyreoglossus vormt in de embryonale fase de verbinding tussen
de tongbasis en de schildklier. De schildklier wordt aangelegd bij het foramen caecum en daalt af naar de regio
cervicalis anterior. Hier blijven onderweg epitheelcelletjes achter die worden afgebroken via atrofie. Soms blijft een
gedeelte van ductus thyreoglossus bestaan. Een ductus thyreoglossus dat niet atrofieert is een aandoening die kan
leiden tot de vorming van een cyste van thyreoglossuskanaal.
o Atrofie thymus op volwassen leeftijd.
Ø Pathologische omstandigheden
o Verminderde bloedtoevoer
o Verminderd gebruik (spieren):
▪ Spieratrofie in geïmmobiliseerde ledematen.
▪ Atrofie vetweefsel bij verhongering.
o Tekort aan hormonen:
▪ Atrofie van endocriene doelwit organen bij inadequate endocriene stimulatie.
▪ Hormoon geïnduceerde atrofie van de huid na toediening corticosteroïden.
o Lokale druk: Pathologische drukatrofie van huid bij ‘doorliggen’ in bed.
o Wegvallen van bezenuwing: Spieren kunnen ook atrofiëren wanneer een zenuwtak uitvalt.
spieratrofie
4
