Externe beïnvloeding van de cel
Samenvatting
Hoorcollege 1 en 3 – Signaaltransductieroutes
Communicatie is de noodzaak voor goede samenwerking tussen cellen
- Cellen en organismen moeten dus hun omgeving monitoren en erop reageren. Dit streven
naar de optimale situatie gebeurt op 4 niveau’s:
o Cellulair niveau (intracellulair [K+], [ATP])
o Lokaal niveau; weefsel/orgaan (lokale doorbloeding, motiliteit darmdeel)
o Individueel niveau ([glucose], pH of CO2 in bloed, lichaamstemperatuur)
o Sociale groep (roedel- en territorium gedrag)
- Hoe wordt de homeostase geregeld?
o Meten van actuele situatie, waarden of parameters door middel van sensoren,
zintuigen
o Vergelijken van actuele waarden met normaal waarden
o Activeren of remmen van processen, zodat de normale waarde (weer) bereikt wordt
Een cel wil niets en een cel denkt niet, maar een cel reageert op signalen en of zendt signalen uit
Signaal-transductie: SOTR concept
- S (signaal): hormonen/neurotransmitters/cytokines
- O (ontvanger): receptoren
- T (transductie): intracellulaire “doorgevers”
- R (respons)
Glucostase = regulering glucose concentratie in bloed
- De pancreas meet de glucoseconcentratie, en als deze te laag is gaat deze hormonen
uitzenden
- Als er te weinig glucose is wil je glucose maken (gluconeogenese) en alle organen die niet
strict glucose nodig hebben, moeten stoppen met glucose verbruiken. Dit wordt geregeld
door het hormoon glucagon
- Als glucose te hoog is, gaat de pancreas een remmend hormoon uitzenden, dit is insuline.
Insuline stopt de gluconeogenese en de glycogeen afbraak, zorgt ervoor dat alle cellen
glucose uit het bloed gaan halen en stopt ook de afbraak van vet
- Wanneer de pancreas geen insuline meer maakt heb je diabetes
o De suikerspiegel is veel te hoog, omdat het remmend signaal van insuline is
weggevallen
▪ Pancreas maakt geen insuline → diabetes type I
▪ Insulinereceptor is niet sensitief → diabetes type II
1
,Signaal-transductie: hoe een cel reageert op een hormoon
- De respons die je krijgt hangt af van het celtype
o Hetzelfde signaal kan in verschillende cellen een totaal andere respons veroorzaken
o Cellen kunnen snel of langzaam reageren op signalen
- Stoffen die als signaal gebruikt kunnen worden noemen we vaak een hormoon, een
neurotransmitter, of een cytokine.
o Het verschil tussen hormoon of neurotransmitter hangt af van of het door een
endocrien kanaal of door het zenuwstelsel wordt afgegeven, maar het zijn dezelfde
soort stoffen (acetylcholine kan een hormoon of een neurotransmitter zijn)
o Cytokines zijn vaak hormonen die uitgezonden worden door het immuunsysteem
o Signaalmoleculen kunnen over een korte of een lange afstand werken
▪ Endocrien: je hebt een endocriene cel, deze zendt hormonen uit en via de
bloedbaan komt dit een paar minuten later aan bij de doelcel
▪ Paracrien: tegenhanger van endocrien; een cel geeft hormonen af die zijn
bedoeld voor zijn buurcellen (bijvoorbeeld lokale ontstekingsreacties)
▪ Neuronaal: de afstand is groot,
maar uiteindelijk is de signalering
paracrien; aan het einde van een
zenuw zit een synaps waar de
doelcel vlak naast zit
▪ Contact-afhankelijk: sommige
hormonen worden gemaakt op het
membraan van de ene cel, en
reageren met receptor op de
buurcel (hormonen komen dus niet
los van de cel in de omgeving)
▪ Autocrien: de cel stuurt zichzelf
aan
2
,Hormonen: vier chemische groepen
1. Hormonen gemaakt uit vetzuren (vaak paracriene functie)
Bijvoorbeeld prostaglandines en endocannaboïdes
2. Hormonen gemaakt uit aminozuren
Thyroïde hormoon, epinephrine/adrenaline, en
norepinephrine/noradrenaline worden gemaakt uit tyrosine
3. Eiwit/peptide hormonen (kunnen receptor activeren)
o Peptide hormonen (klein eiwit)
Bijvoorbeeld oxytocine en ADH
o Eiwit hormonen (groot eiwit)
Bijvoorbeeld groei hormoon, insuline en TSH
4. Steroïde hormonen
o Worden gemaakt uit cholesterol
Bijvoorbeeld testosteron, estradiol en
cortisol
o Om zo’n hormoon te maken heb je een
heleboel enzymen nodig
o DHT (dihydtrotestosteron) wordt
gemaakt uit testosteron en is het
product dat nodig is voor mannelijke
genitale ontwikkeling
3
, o Mannen met een 5-alpha-reductase deficiëntie ontwikkelen zich uitwendig als
vrouwen in de baarmoeder, maar hebben genetisch XY en voelen zich van binnen
wel een jongen (want hebben testosteron). Dit komt door een fout in de signalering
o Tussen estradiol en testosteron is een heel klein verschil, dus receptor moet
onderscheid kunnen maken
De receptor moet dus selectief zijn
- Er zijn twee soorten receptoren:
o Intracellulaire receptoren; signaal moet in de cel komen, en moet
dus een stof zijn dat door de plasmamembraan kan (is lipofiel/vet)
▪ Nucleaire receptoren; transcriptie-factor gekoppelde
receptoren
• Grootste klasse intracellulaire receptoren
• Gaan uiteindelijk naar de kern
• Transcriptiefactoren worden pas actief als
transcriptiefactor als er een hormoon
gebonden is. Dit zijn typisch de
steroïdhormonen
• Bijna alle steroïdhormonen hebben een
intracellulaire nucleaire receptor; als er
een steroïdhormoon is gaat deze binden op
de receptor en gaat de receptor met zijn
DNA-bindende gedeelte op het
regulerende gedeelte zitten en stuurt deze
de transcriptie van een gen aan
▪ Stikstofmonoxide (NO) receptor; guanylaat cyclase
• Als NO bindt aan zijn receptor wordt het
enzym guanylaat cyclase actief
• Actief guanylaat cyclase maakt second messenger cyclisch GMP uit
GTP
• Dit cyclisch GMP gaat een aantal dingen doen die de cel in beweging
zet
4
Samenvatting
Hoorcollege 1 en 3 – Signaaltransductieroutes
Communicatie is de noodzaak voor goede samenwerking tussen cellen
- Cellen en organismen moeten dus hun omgeving monitoren en erop reageren. Dit streven
naar de optimale situatie gebeurt op 4 niveau’s:
o Cellulair niveau (intracellulair [K+], [ATP])
o Lokaal niveau; weefsel/orgaan (lokale doorbloeding, motiliteit darmdeel)
o Individueel niveau ([glucose], pH of CO2 in bloed, lichaamstemperatuur)
o Sociale groep (roedel- en territorium gedrag)
- Hoe wordt de homeostase geregeld?
o Meten van actuele situatie, waarden of parameters door middel van sensoren,
zintuigen
o Vergelijken van actuele waarden met normaal waarden
o Activeren of remmen van processen, zodat de normale waarde (weer) bereikt wordt
Een cel wil niets en een cel denkt niet, maar een cel reageert op signalen en of zendt signalen uit
Signaal-transductie: SOTR concept
- S (signaal): hormonen/neurotransmitters/cytokines
- O (ontvanger): receptoren
- T (transductie): intracellulaire “doorgevers”
- R (respons)
Glucostase = regulering glucose concentratie in bloed
- De pancreas meet de glucoseconcentratie, en als deze te laag is gaat deze hormonen
uitzenden
- Als er te weinig glucose is wil je glucose maken (gluconeogenese) en alle organen die niet
strict glucose nodig hebben, moeten stoppen met glucose verbruiken. Dit wordt geregeld
door het hormoon glucagon
- Als glucose te hoog is, gaat de pancreas een remmend hormoon uitzenden, dit is insuline.
Insuline stopt de gluconeogenese en de glycogeen afbraak, zorgt ervoor dat alle cellen
glucose uit het bloed gaan halen en stopt ook de afbraak van vet
- Wanneer de pancreas geen insuline meer maakt heb je diabetes
o De suikerspiegel is veel te hoog, omdat het remmend signaal van insuline is
weggevallen
▪ Pancreas maakt geen insuline → diabetes type I
▪ Insulinereceptor is niet sensitief → diabetes type II
1
,Signaal-transductie: hoe een cel reageert op een hormoon
- De respons die je krijgt hangt af van het celtype
o Hetzelfde signaal kan in verschillende cellen een totaal andere respons veroorzaken
o Cellen kunnen snel of langzaam reageren op signalen
- Stoffen die als signaal gebruikt kunnen worden noemen we vaak een hormoon, een
neurotransmitter, of een cytokine.
o Het verschil tussen hormoon of neurotransmitter hangt af van of het door een
endocrien kanaal of door het zenuwstelsel wordt afgegeven, maar het zijn dezelfde
soort stoffen (acetylcholine kan een hormoon of een neurotransmitter zijn)
o Cytokines zijn vaak hormonen die uitgezonden worden door het immuunsysteem
o Signaalmoleculen kunnen over een korte of een lange afstand werken
▪ Endocrien: je hebt een endocriene cel, deze zendt hormonen uit en via de
bloedbaan komt dit een paar minuten later aan bij de doelcel
▪ Paracrien: tegenhanger van endocrien; een cel geeft hormonen af die zijn
bedoeld voor zijn buurcellen (bijvoorbeeld lokale ontstekingsreacties)
▪ Neuronaal: de afstand is groot,
maar uiteindelijk is de signalering
paracrien; aan het einde van een
zenuw zit een synaps waar de
doelcel vlak naast zit
▪ Contact-afhankelijk: sommige
hormonen worden gemaakt op het
membraan van de ene cel, en
reageren met receptor op de
buurcel (hormonen komen dus niet
los van de cel in de omgeving)
▪ Autocrien: de cel stuurt zichzelf
aan
2
,Hormonen: vier chemische groepen
1. Hormonen gemaakt uit vetzuren (vaak paracriene functie)
Bijvoorbeeld prostaglandines en endocannaboïdes
2. Hormonen gemaakt uit aminozuren
Thyroïde hormoon, epinephrine/adrenaline, en
norepinephrine/noradrenaline worden gemaakt uit tyrosine
3. Eiwit/peptide hormonen (kunnen receptor activeren)
o Peptide hormonen (klein eiwit)
Bijvoorbeeld oxytocine en ADH
o Eiwit hormonen (groot eiwit)
Bijvoorbeeld groei hormoon, insuline en TSH
4. Steroïde hormonen
o Worden gemaakt uit cholesterol
Bijvoorbeeld testosteron, estradiol en
cortisol
o Om zo’n hormoon te maken heb je een
heleboel enzymen nodig
o DHT (dihydtrotestosteron) wordt
gemaakt uit testosteron en is het
product dat nodig is voor mannelijke
genitale ontwikkeling
3
, o Mannen met een 5-alpha-reductase deficiëntie ontwikkelen zich uitwendig als
vrouwen in de baarmoeder, maar hebben genetisch XY en voelen zich van binnen
wel een jongen (want hebben testosteron). Dit komt door een fout in de signalering
o Tussen estradiol en testosteron is een heel klein verschil, dus receptor moet
onderscheid kunnen maken
De receptor moet dus selectief zijn
- Er zijn twee soorten receptoren:
o Intracellulaire receptoren; signaal moet in de cel komen, en moet
dus een stof zijn dat door de plasmamembraan kan (is lipofiel/vet)
▪ Nucleaire receptoren; transcriptie-factor gekoppelde
receptoren
• Grootste klasse intracellulaire receptoren
• Gaan uiteindelijk naar de kern
• Transcriptiefactoren worden pas actief als
transcriptiefactor als er een hormoon
gebonden is. Dit zijn typisch de
steroïdhormonen
• Bijna alle steroïdhormonen hebben een
intracellulaire nucleaire receptor; als er
een steroïdhormoon is gaat deze binden op
de receptor en gaat de receptor met zijn
DNA-bindende gedeelte op het
regulerende gedeelte zitten en stuurt deze
de transcriptie van een gen aan
▪ Stikstofmonoxide (NO) receptor; guanylaat cyclase
• Als NO bindt aan zijn receptor wordt het
enzym guanylaat cyclase actief
• Actief guanylaat cyclase maakt second messenger cyclisch GMP uit
GTP
• Dit cyclisch GMP gaat een aantal dingen doen die de cel in beweging
zet
4
