Samenvatting celpathologie en oncopathologie
Inhoudsopgave
Celpathologie ................................................................................................................................................... 1
Adaptaties .......................................................................................................................................................... 1
Celschade............................................................................................................................................................ 2
Celdood ............................................................................................................................................................... 6
Practicum 1......................................................................................................................................................... 8
N. Brasiliensis infectie in de darm ................................................................................................................. 8
Kopervergiftifing in de lever ........................................................................................................................ 10
Ijzervergiftiging in de lever .......................................................................................................................... 12
Tetrachloor koolstof in de lever .................................................................................................................. 13
Oncopathologie .............................................................................................................................................. 14
Hallmarks van kanker ....................................................................................................................................... 14
Zelf-sufficiëntie in groeisignalen .................................................................................................................. 15
Ongevoeligheid voor groei-remmende signalen ......................................................................................... 16
Ontwijken van apoptose.............................................................................................................................. 17
Ongelimiteerd groeipotentieel (immortaliteit) ........................................................................................... 18
Inductie van angiogenese ............................................................................................................................ 18
Invasieve groei en metastasering ................................................................................................................ 19
Ontsnappen aan de immuunrespons .......................................................................................................... 20
Aangepast celmetabolisme ......................................................................................................................... 21
Inflammatie ................................................................................................................................................. 22
Genomische instabiliteit .............................................................................................................................. 22
Tumorpathologie .............................................................................................................................................. 23
Practicum pathologie tumoren ......................................................................................................................... 29
Celpathologie
Adaptaties
Adaptaties → omkeerbare veranderingen van cellen in reactie op veranderingen in de
omgeving. Adaptaties kunnen zowel fysiologisch als pathologisch zijn. Soorten adaptaties:
• Hypertrofie → toename in de grootte van de cellen (en dus het orgaan). Er vindt een
toename plaats van de intracellulaire eiwitten en structurele componenten. Hypertrofie
komt voor bij cellen die niet kunnen delen. Er vindt vaak een switch plaats van adulte
naar foetale/neonatale eiwitten, hierbij gaan gedifferentieerde cellen dus foetale
eiwitten aanmaken. Oorzaken van hypertrofie zijn een verhoogde vraag (de hartspier
wordt bijvoorbeeld groter bij bodybuilders) en hormonale stimulatie (de baarmoeder
wordt bijvoorbeeld groter tijdens de zwangerschap)
• Hyperplasie → toename in het aantal cellen. Hyperplasie kan samen met hypertrofie
voorkomen. Het komt alleen voor bij cellen die in staat zijn te delen en is het gevolg
van groeifactor-gedreven proliferatie van mature- of stamcellen. Fysiologische
oorzaken van hyperplasie zijn hormonale stimulatie (bijvoorbeeld het groeien van de
borstklieren tijdens de pubertijd) en compensatoir (bijvoorbeeld regeneratie van de
, lever). Pathologische oorzaken van hyperplasie zijn overstimulatie door hormonen of
groeifactoren en virusinfecties. Hyperplasie kanker, echter het kan wel de kans op
kanker vergroten.
• Atrofie → afname van cel grootte en cel aantal (en dus het kleiner worden van een
orgaan). Een fysiologisch voorbeeld van atrofie is het verkleinen van de uterus na de
bevalling, met als oorzaak het wegvallen van hormonale stimulatie. Een pathologisch
voorbeeld van atrofie is verlies van innervatie van de skeletspieren, met als oorzaak
afname van de bloedtoevoer. Atrofie vindt plaats door verminderde eiwitsynthese en
verhoogde eiwitafbraak. Bovendien vindt er een toename van autofagie plaats, hierbij
eet een cel delen van zichzelf op voor nutriënten. Dit vindt dan ook plaats bij een
tekort aan voedingsstoffen. Autofagie vindt vaak voorafgaand aan de celdood plaats.
Fysiologisch vindt autofagie plaats bij veroudering of als bestrijding van infecties.
Pathologisch vindt het plaats bij kanker en neurodegeneratieve ziektes.
*Het isolatiemembraan wordt gevormd uit het ER, hierbij speelt het eiwit LC3 een
belangrijke rol
• Metaplasie → Bij metaplasie wordt een reeds gedifferentieerd (epitheel of
mesenchymaal) celtype vervangen door een ander celtype. Met als doel beter bestand
zijn tegen stress. Tijdens dit proces zullen stamcellen ge-reprogrammeerd worden om
een ander celtype te maken. Metaplasie wordt veroorzaakt door chronische irritatie.
Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen:
o Squameuze metaplasie → van cilindrisch epitheel naar plaveisel epitheel, dit
gebeurd bijvoorbeeld bij het respiratoire epitheel als men rookt.
o Intestinale metaplasie → van plaveisel epitheel naar cilindrisch epitheel, dit
gebeurd bijvoorbeeld bij maagzuur (reflux) in de slokdarm.
Celschade
Oorzaken van celschade:
• ATP depletie → ATP is van essentieel belang voor de cel overleving. Een belangrijke
functie van ATP is aanzetten van pompen in de membranen. Door ATP depletie zal
bijvoorbeeld de Na/K-pomp niet meer goed werken, dit leidt tot een intracellulaire
opstapeling van natrium (met de aantrekking van water en daardoor celzwellig als
gevolg) en een extracellulaire opstapeling van kalium. Er zitten ook Ca-pompen in de
celmembraan (een ATP-afhankelijke en een Na-afhankelijke), als deze niet goed meer
werken zal er intracellulaire opstapeling van calcium plaatsvinden. ATP depletie zal
bovendien leiden tot een verhoogde anaerobe glycolyse (omdat er geen oxidatieve
fosforylering plaats kan vinden), dit leidt tot een afname van de hoeveelheid
glycogeen, een toename van de hoeveelheid melkzuur en daarmee een verlaging van
de pH (wat leidt tot het condenseren van chromatine). Bovendien leidt ATP depletie
tot het loslaten van ribosomen, dit omdat de ER-ribosoom binding ATP behoevend is.
Als gevolg ontstaat er dysfunctie van de eiwitsynthese en slechte eiwit vouwing (door
, verlaagde chaperone synthese). Dit leidt tot het aanzetten van de ‘unfolded protein
respons (UPR)’ in het ER, met uiteindelijk apoptose als gevolg.
• Mitochondriale schade → mitochondriale schade kan ontstaan door een verminderde
zuurstof toevoer, door toxines, door straling of door een toegenomen hoeveelheid
intracellulair calcium. Als gevolg worden er mitochondriale permeabiliteit transitie poriën
(MPTP) gevormd, door de vorming van deze poriën werkt de elektronen transport keten
niet meer optimaal waardoor de ATP-productie omlaaggaat. Bovendien leidt dit tot de
vorming van zuurstofradicalen (ROS). Deze processen leiden veelal tot necrose. Verder
kunnen mitochondriale eiwitten (zoals cytochroom-C) door de poriën naar buiten lekken
wat leidt tot apoptose.
• Accumulatie ROS → Zuurstofradicalen kunnen gevormd worden door chemische
schade, stralingsschade, veroudering, inflammatie, veranderingen in het metabolisme
etc. Bovendien kunnen ongebonden metalen (zoals ijzer en koper) reageren met
zuurstof waardoor ze ROS vormen. Het wegvangen van ROS kan gebeuren door
middel van antioxidanten (bijvoorbeeld vitamine A/C/E of glutathion (GSH)), deze
zorgen voor het blokkeren van de ROS vorming of voor het inactiveren van ROS. Er
zijn ook eiwitten die zorgen voor de binding van ijzer en koper waardoor de vorming
van ROS voorkomen wordt, deze eiwitten worden chelatoren genoemd (voorbeelden
zijn transferrine en ferritine). Tot slot zijn er enzymen zoals catalase, superoxide
dismutasen (SOD), GSH-peroxidase aanwezig in de cel. Deze enzymen spelen een rol
bij de inactivatie van ROS. Als er dusdanig veel ROS door de cel geproduceerd wordt
en de capaciteit van de cel om ze weg te vangen tekortkomt, dan zal membraanschade
optreden. Bovendien zullen eiwitten afgebroken worden door misvouwing en zal er
DNA-schade optreden. Dit alles resulteert uiteindelijk in necrose of apoptose.
Inhoudsopgave
Celpathologie ................................................................................................................................................... 1
Adaptaties .......................................................................................................................................................... 1
Celschade............................................................................................................................................................ 2
Celdood ............................................................................................................................................................... 6
Practicum 1......................................................................................................................................................... 8
N. Brasiliensis infectie in de darm ................................................................................................................. 8
Kopervergiftifing in de lever ........................................................................................................................ 10
Ijzervergiftiging in de lever .......................................................................................................................... 12
Tetrachloor koolstof in de lever .................................................................................................................. 13
Oncopathologie .............................................................................................................................................. 14
Hallmarks van kanker ....................................................................................................................................... 14
Zelf-sufficiëntie in groeisignalen .................................................................................................................. 15
Ongevoeligheid voor groei-remmende signalen ......................................................................................... 16
Ontwijken van apoptose.............................................................................................................................. 17
Ongelimiteerd groeipotentieel (immortaliteit) ........................................................................................... 18
Inductie van angiogenese ............................................................................................................................ 18
Invasieve groei en metastasering ................................................................................................................ 19
Ontsnappen aan de immuunrespons .......................................................................................................... 20
Aangepast celmetabolisme ......................................................................................................................... 21
Inflammatie ................................................................................................................................................. 22
Genomische instabiliteit .............................................................................................................................. 22
Tumorpathologie .............................................................................................................................................. 23
Practicum pathologie tumoren ......................................................................................................................... 29
Celpathologie
Adaptaties
Adaptaties → omkeerbare veranderingen van cellen in reactie op veranderingen in de
omgeving. Adaptaties kunnen zowel fysiologisch als pathologisch zijn. Soorten adaptaties:
• Hypertrofie → toename in de grootte van de cellen (en dus het orgaan). Er vindt een
toename plaats van de intracellulaire eiwitten en structurele componenten. Hypertrofie
komt voor bij cellen die niet kunnen delen. Er vindt vaak een switch plaats van adulte
naar foetale/neonatale eiwitten, hierbij gaan gedifferentieerde cellen dus foetale
eiwitten aanmaken. Oorzaken van hypertrofie zijn een verhoogde vraag (de hartspier
wordt bijvoorbeeld groter bij bodybuilders) en hormonale stimulatie (de baarmoeder
wordt bijvoorbeeld groter tijdens de zwangerschap)
• Hyperplasie → toename in het aantal cellen. Hyperplasie kan samen met hypertrofie
voorkomen. Het komt alleen voor bij cellen die in staat zijn te delen en is het gevolg
van groeifactor-gedreven proliferatie van mature- of stamcellen. Fysiologische
oorzaken van hyperplasie zijn hormonale stimulatie (bijvoorbeeld het groeien van de
borstklieren tijdens de pubertijd) en compensatoir (bijvoorbeeld regeneratie van de
, lever). Pathologische oorzaken van hyperplasie zijn overstimulatie door hormonen of
groeifactoren en virusinfecties. Hyperplasie kanker, echter het kan wel de kans op
kanker vergroten.
• Atrofie → afname van cel grootte en cel aantal (en dus het kleiner worden van een
orgaan). Een fysiologisch voorbeeld van atrofie is het verkleinen van de uterus na de
bevalling, met als oorzaak het wegvallen van hormonale stimulatie. Een pathologisch
voorbeeld van atrofie is verlies van innervatie van de skeletspieren, met als oorzaak
afname van de bloedtoevoer. Atrofie vindt plaats door verminderde eiwitsynthese en
verhoogde eiwitafbraak. Bovendien vindt er een toename van autofagie plaats, hierbij
eet een cel delen van zichzelf op voor nutriënten. Dit vindt dan ook plaats bij een
tekort aan voedingsstoffen. Autofagie vindt vaak voorafgaand aan de celdood plaats.
Fysiologisch vindt autofagie plaats bij veroudering of als bestrijding van infecties.
Pathologisch vindt het plaats bij kanker en neurodegeneratieve ziektes.
*Het isolatiemembraan wordt gevormd uit het ER, hierbij speelt het eiwit LC3 een
belangrijke rol
• Metaplasie → Bij metaplasie wordt een reeds gedifferentieerd (epitheel of
mesenchymaal) celtype vervangen door een ander celtype. Met als doel beter bestand
zijn tegen stress. Tijdens dit proces zullen stamcellen ge-reprogrammeerd worden om
een ander celtype te maken. Metaplasie wordt veroorzaakt door chronische irritatie.
Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen:
o Squameuze metaplasie → van cilindrisch epitheel naar plaveisel epitheel, dit
gebeurd bijvoorbeeld bij het respiratoire epitheel als men rookt.
o Intestinale metaplasie → van plaveisel epitheel naar cilindrisch epitheel, dit
gebeurd bijvoorbeeld bij maagzuur (reflux) in de slokdarm.
Celschade
Oorzaken van celschade:
• ATP depletie → ATP is van essentieel belang voor de cel overleving. Een belangrijke
functie van ATP is aanzetten van pompen in de membranen. Door ATP depletie zal
bijvoorbeeld de Na/K-pomp niet meer goed werken, dit leidt tot een intracellulaire
opstapeling van natrium (met de aantrekking van water en daardoor celzwellig als
gevolg) en een extracellulaire opstapeling van kalium. Er zitten ook Ca-pompen in de
celmembraan (een ATP-afhankelijke en een Na-afhankelijke), als deze niet goed meer
werken zal er intracellulaire opstapeling van calcium plaatsvinden. ATP depletie zal
bovendien leiden tot een verhoogde anaerobe glycolyse (omdat er geen oxidatieve
fosforylering plaats kan vinden), dit leidt tot een afname van de hoeveelheid
glycogeen, een toename van de hoeveelheid melkzuur en daarmee een verlaging van
de pH (wat leidt tot het condenseren van chromatine). Bovendien leidt ATP depletie
tot het loslaten van ribosomen, dit omdat de ER-ribosoom binding ATP behoevend is.
Als gevolg ontstaat er dysfunctie van de eiwitsynthese en slechte eiwit vouwing (door
, verlaagde chaperone synthese). Dit leidt tot het aanzetten van de ‘unfolded protein
respons (UPR)’ in het ER, met uiteindelijk apoptose als gevolg.
• Mitochondriale schade → mitochondriale schade kan ontstaan door een verminderde
zuurstof toevoer, door toxines, door straling of door een toegenomen hoeveelheid
intracellulair calcium. Als gevolg worden er mitochondriale permeabiliteit transitie poriën
(MPTP) gevormd, door de vorming van deze poriën werkt de elektronen transport keten
niet meer optimaal waardoor de ATP-productie omlaaggaat. Bovendien leidt dit tot de
vorming van zuurstofradicalen (ROS). Deze processen leiden veelal tot necrose. Verder
kunnen mitochondriale eiwitten (zoals cytochroom-C) door de poriën naar buiten lekken
wat leidt tot apoptose.
• Accumulatie ROS → Zuurstofradicalen kunnen gevormd worden door chemische
schade, stralingsschade, veroudering, inflammatie, veranderingen in het metabolisme
etc. Bovendien kunnen ongebonden metalen (zoals ijzer en koper) reageren met
zuurstof waardoor ze ROS vormen. Het wegvangen van ROS kan gebeuren door
middel van antioxidanten (bijvoorbeeld vitamine A/C/E of glutathion (GSH)), deze
zorgen voor het blokkeren van de ROS vorming of voor het inactiveren van ROS. Er
zijn ook eiwitten die zorgen voor de binding van ijzer en koper waardoor de vorming
van ROS voorkomen wordt, deze eiwitten worden chelatoren genoemd (voorbeelden
zijn transferrine en ferritine). Tot slot zijn er enzymen zoals catalase, superoxide
dismutasen (SOD), GSH-peroxidase aanwezig in de cel. Deze enzymen spelen een rol
bij de inactivatie van ROS. Als er dusdanig veel ROS door de cel geproduceerd wordt
en de capaciteit van de cel om ze weg te vangen tekortkomt, dan zal membraanschade
optreden. Bovendien zullen eiwitten afgebroken worden door misvouwing en zal er
DNA-schade optreden. Dit alles resulteert uiteindelijk in necrose of apoptose.
