Bindweefsel: A Detailed Overview PDF

Bindweefsel Bindweefsels (BW)... Algemeen…...VERBINDEN: cellen, spierbundels, beenderen,... aan elkaar;... verbinden spieren aan beenderen, enz. Functies: q Steunfunctie: vb ‘skelet’, maar ook op niveau van individuele weefsel...

Bindweefsel Bindweefsels (BW)... Algemeen…...VERBINDEN: cellen, spierbundels, beenderen,... aan elkaar;... verbinden spieren aan beenderen, enz. Functies: q Steunfunctie: vb ‘skelet’, maar ook op niveau van individuele weefsels en organen (kapsels, ligamenten,...) q Transport: vb bloed, transport van cellen (afweer) en stoffen (voedingsstoffen, afvalstoffen, hormonen) tussen verschillende delen van het lichaam q Bescherming/verdediging tegen bvb verspreiding micro-organismen, dus rol in afweer q Herstel (wondgenezing) qOpslagfunctie: reserve aan vocht, ionen, eiwitten,... dus voeding van andere weefsels zoals epithelen ook opslag van bvb. vet: dus belang bij thermoregulatie  Algemeen… Bindweefsels (BW)...... is het meest verspreide weefseltype in lichaam in alle organen!... kent zeer veel subtypes, dus grootste variatie van alle weefseltypen... bevat relatief weinig cellen en relatief veel extracellulaire matrix. fijnmazige netwerken Regelmatige rigide beenderen vloeistof (bloed) dichte strengen  Embryologie BW is afkomstig van het mesoderm, waaruit embryonale kiemweefsel (mesenchym) ontwikkelt. Mesenchymcellen migreren door het lichaam en vormen uiteindelijk de verschillende soorten BW. Mesenchymcellen Een aantal cellen die in BW voorkomen zijn gedifferentieerd uit beenmergstamcellen.  Extracellulaire matrix = tussen de cellen zit intercellulair materiaal = de matrix matrix bestaat uit: - grondsubstantie aangemaakt door specifieke celtypen - eiwitvezels - weefselvloeistof intermediair medium voor transport De eigenschappen van de matrix (en eiwitvezels) bepalen de structurele kenmerken van BW BWs: kunnen dus zacht & gel-achtig, hard & rigide, taai, fijnmazig,... zijn  Extracellulaire matrix Grondsubstantie... vormt de verbinding tussen cellen en eiwitvezels in BW.... heeft een hoge viscositeit, hierdoor belemmering van verspreiding micro-organismen en vreemde partikels Bestaat uit: - vaste grondsubstantie en hieraan gebonden watermoleculen Vaste grondsubstantie= - proteoglycanen (eiwitketen met hierop glycosaminoglycanen gebonden) - structurele glycoproteïnen (globulair)  Extracellulaire matrix Grondsubstantie: proteoglycanen = centrale eiwitketen met hierop glycosaminoglycanen (GAG) gebonden meestal te vinden als proteoglycaanaggregaten GAGs (mucopolysacchariden): - ongesulfateerd: hyaluronzuur - gesulfateerd: vbn. chondroïtinesulfaat, heparansulfaat, keratansulfaat, dermatansulfaat; -deze bestaan uit een uronzuur en een hexosamine -deze gaan proteoglycanen (vroeger ook mucoproteinen genoemd) vormen Glycosaminoglycanen zijn zeer hydrofiel  Extracellulaire matrix Grondsubstantie: proteoglycanen Glycosaminoglycanen: zijn lineaire polysacchariden, die opgebouwd zijn uit lange ketens van disacchariden elk bestaande uit een uronzuur (glucuronzuur of iduronzuur) en een hexosamine (N-acetyl-glucosamine of N-acetyl-galactosamine) Glycosaminoglycaan Voorkomen Elektrostatische binding met collageen Hyaluronzuur Kraakbeen, synoviale vloeistof, Geen interactie humor vitreus, navelstreng Chondroïtine-4-sulfaat Kraakbeen, been, huid, chorda Veel interactie met collageen type II dorsalis, cornea, aorta Chondroïtine-6-sulfaat Kraakbeen, huid, navelstreng, Veel interactie met collageen type II aorta (media) Dermatansulfaat Huid, pezen, Geringe interactie met collageen aorta (adventitia) type I Heparansulfaat Lamina basalis, Gemiddelde interactie met collageen longen, lever, type III en IV aorta Keratansulfaat Cornea, kraakbeen, Geen interactie nucleus pulposus, annulus fibrosus  Extracellulaire matrix Grondsubstantie: proteoglycanen Bacteriën (bvb streptokokken) die hyaluronidase produceren verminderen de viscositeit van de grondsubstantie: sterk invasief vermogen !  Extracellulaire matrix Grondsubstantie: glycoproteïnen Glycoproteïnen: ook complexen van eiwitten (domineert hier sterker dan in GAGs) en koolhydraten (zijn hier kleiner en bevatten ook niet de lineaire polysaccharidenketens van disacchariden); spelen een rol bij interacties tussen cellen en de hechting van cellen aan vezels of andere componenten van de extracellulaire matrix. Voorbeelden: a. Fibronectine -door zowel epitheelcellen als bindweefselcellen gesynthetiseerd -bindt met cellen, glycosaminoglycanen, collageen -vervult hierdoor een rol in adhesie en migratie -afwezig in tumorcellen b. Lamininen: hechting van epitheelcellen aan basale membraan c. Chondronectine -gesynthetiseerd door kraakbeencellen -hecht deze cellen aan type II collageen  Extracellulaire matrix Grondsubstantie: matrixreceptoren... komen voor op het opp van cellen en kunnen hiermee binden aan bvb collageen, fibronectine of GAGs (vb van dergelijke matrixreceptoren: integrines).... intracellulair zijn deze meestal verbonden met cytoskelet.... door koppeling en ontkoppeling van integrines kunnen cellen over het substraat bewegen en de omgeving verkennen  Bindweefselvezels Collageen – reticuline -elastine  Bindweefselvezels Collageen Voornaamste BW vezel en meest voorkomende eiwit in mammalia, komt ook het meeste voor in BW ‘witte vezels’ Geproduceerd door meerdere celtypen Onderverdeeld in : fibrilvormende – netwerkvormende – verankerende collagenen meestal gerangschikt in bundels vele types bekend biedt grootste weerstand verschillende functies tegen trekkrachten & typische EM-structuur zeer weinig rekbaar taai & sterk  Bindweefselvezels Collageen Voornamelijk opgebouwd uit: glycine 35%, proline 12%, hydroxyproline 10%, hydroxylysine geeft vorming van elauninevezels Verder ophoping van elastine tot echte elastische vezels  Weefselvloeistof qua samenstelling van ionen & oplosbare stoffen vergelijkbaar met bloedplasma + gering % aan plasma-eiwitten voornamelijk gebonden aan proteoglycanen Oorzaken oedeem: -voedingstoestand -verhoogde permeabiliteit bloedvaten tgv beschadiging of histamine (ontsteking) -obstructie lymfevaten door bv parasieten of tumorcellen Effect gebruik schildklierremmer: vocht blijft arteriële zijde: water met opgeloste stoffen uit bloedbaan nietnaar meerweefsels gebonden in bw veneuze zijde: wanneer colloid- osmotische druk groter dan hydrostatische, heropname van water en stoffen Bij verstoring: oedeem !  Bindweefsel: indeling voornamelijk op basis van histologisch verschillende criteria, vooral ook op basis van de structuur van de matrix (1) bindweefsel in engere zin (strictu sensu (s.s.); Engels ‘proper’) losmazig dicht (geordend, ongeordend) (2) bindweefsel met speciale eigenschappen vetweefsel - elastisch BW- mucoïd BW bloed- bloedvormend/lymfoid weefsel (= reticulair BW) (3) steunweefsels kraakbeen bot- of beenweefsel Bindweefsel s.s.  Bindweefselcellen Indeling Vaste cellen Ontstaan ter plaatse door deling; stabiele en langlevende populatie Fibroblasten/fibrocyten, mestcellen, vetcellen, pericyten, pigmentcellen, (macrofagen) Vrije cellen Populatie wordt vervangen door een populatie van stamcellen uit het beenmerg; ‘passenger leukocytes’ Plasmacellen, lymfocyten, neutrofiele, eosinofiele en basofiele granulocyten, monocyten, sommige macrofagen  Bindweefselcellen Vaste cellen: fibroblasten en fibrocyten Fibroblasten: q Synthetisch actieve cellen q Produceren grondsubstantie en BW vezels q Spoelvormig met uitlopers, grote ovale kern, fijn verdeeld chromatine, grote nucleolus q Rijk aan RER en goed ontwikkeld GA Fibrocyten: q Zit in reeds gevormde BW matrix q Kleiner dan fibroblast, meer afgeplat, minder uitlopers q Kern eerder langwerpig, donker q Weinig RER en klein GA fibroblast fibrocyt  Bindweefselcellen Vaste cellen: fibroblasten en fibrocyten Fibroblast omringd door collageenvezels, aangemaakt in de fibroblast als procollageen  Bindweefselcellen Vaste cellen: fibroblasten en fibrocyten Fibrocyt in lamina propria  Bindweefselcellen Vaste cellen: fibroblasten en fibrocyten Fibrocyt Fibroblast  Bindweefselcellen Vaste cellen: Fibrocyten in losmazig collageen bindweefsel fibroblasten en fibrocyten  Bindweefselcellen Vaste cellen: fibroblasten en fibrocyten Fibroblast Myofibroblast  Bindweefselcellen Vaste cellen: Mestcellen (mast cells) q Ovale tot ronde cellen, doorsnede 20-30 µm q Cytoplasma gevuld met basofiele granula q Centrale ronde kern, meestal niet te zien in LM q matig ontwikkeld RER en vrij omvangrijk GA vooral thv dermis, darm, luchtwegen  Bindweefselcellen Vaste cellen: Mestcellen Fct. bij de vorming, opslag en afgifte van mediatoren: Mediatoren opgeslagen in basofiele granula: histamine (verhoging permeabiliteit BV) heparine (tegengaan bloedstolling) Anafylaxie: angio-oedeem Eosinophilic chemotactic factor (ECF) Neutrophilic chemotactic factor (NCF) serotonine (5-HT) Proteasen Gevormd bij activatie (niet opgeslagen): prostaglandinen; leucotrieen C (SRS-A) Gebaseerd op hun protease inhoud kunnen verschillende populaties van mestcellen worden onderscheiden.  Bindweefselcellen Residente/vrije cellen: Mestcellen 1. IgE-moleculen zijn gebonden aan IgE receptoren op het opp 2. Bij tweede blootstelling aan antigen, IgE-receptoren gecrosslinkt, hierbij activatie AC, fosforylatie 3. Ca2+-ionen worden door de cel opgenomen 4. intracellulaire fusie van granula en exocytose 5. Fosfolipasen: afgifte v leukotriënen uit plasmamembraan  Bindweefselcellen Resident/vrije cellen: Macrofagen fagocyterende eigenschappen (=fagocyten) = deel van complex van vitale verdedigingsmechanismen gesitueerd in BW doorsnede 10-30 µm ovale tot niervormige kern talrijke uitstulpingen aan het opp (endocytose) lysosomen => vertering goed ontwikkeld GA en RER Mononucleair fagocytensysteem: - macrofagen differentiëren uit monocyten - hebben levensduur van ongeveer 2 maanden Reticulo-endotheliale systeem (RES) - bestaat uit residente of weefselmacrofagen - kunnen zeer lang leven  Bindweefselcellen Vaste/vrije cellen: Macrofagen -M1 macrofaag: klassiek geactiveerd (via IFN-𝛂, LPS) -M2 macrofaag: alternatief geactiveerd (via TLRs, IL1, IL4, IL13) -Tumor-geassocieerde macrofagen (TAM) Fcts: - opname van deeltjes en vertering door lysosomen - antigen presentatie aan cellen van het immuunsysteem - uitscheiden van secretieprodukten met een rol in afweer en weefselherstel Vaste/vrije cellen: Cellen van Langerhans Vaste/vrije cellen: Cellen van Langerhans  Vaste/vrije cellen: Cellen van Langerhans Langerhans-cel histiocytosis  Bindweefselcellen Vrije cellen: Plasmacellen zijn eigenlijk ‘memory B cells’ Produceren antilichamen Zijn ontstaan uit B-lymfocyten Middelgrote, ovale cellen sterk ontwikkeld RER =>Basofiel cytoplasma Ronde kern, heterochromatine (patroon lijkt op wiel met spaken)  Bindweefselcellen Vrije cellen: Leukocyten worden regelmatig in het BW aangetroffen diapedese via de wand van capillairen en venulen  Bindweefseltypen: BW s.s. Losmazig bindweefsel meest verspreide type BW in lichaam ‘los’ geweven verbindt talloze naastliggende cellen en structuren vbn. ondersteuning epitheel en klierweefsel, rond BV, onderhuids BW - grote hoeveelheid grondsubstantie en weefselvloeistof - vele cellen (vnl. fibroblasten, macrofagen) - licht doorvlochten met BW vezels (netwerk) - veel bloedvaten aanwezig Gemakkelijk vervormbaar => reactief weefsel  Bindweefseltypen: BW s.s. Dicht of dens bindweefsel meer BW-vezels georganiseerd in bundels dus minder vervormbaar => trekvaster op basis van de schikking van de vezels: onderscheid tussen regelmatig en onregelmatig Regelmatig (geordend) dicht BW collagene vezels in 1 of 2 hoofdrichtingen parallel georiënteerd dus sterke weerstand in deze richting vbn. pezen (verbinden spieren en bot, kapsels) Onregelmatig (ongeordend) dicht BW vezelbundels in alle richtingen, dus weerstaan trekkrachten in alle richtingen vbn. dermis, BW kapsels rondom organen  Bindweefseltypen: BW s.s. Dicht of dens bindweefsel Dicht regelmatig collageen BW Dicht onregelmatig collageen BW Inactieve melkklier Inactieve melkklier Dermis Ureter Ureter trachea long Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Vetweefsel vnl. opgebouwd uit vetcellen (adipocyten) - omringd door fijn netwerk van collagene vezels - slechts enkele fibroblasten - zeer veel bloedvaten aanwezig Functie: vormt steunende & beschermende banden rond verschillende organen bvb. nieren opslagplaats overtollige voedingsstoffen (energiereservoir: triglyceriden) isolerend materiaal tegen verlies lichaamswarmte (thermoregulatie) Opname 1/18 vetweefsel  Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Vetweefsel: univacuolaire adipocyten (wit vetweefsel) komt overal in het lichaam voor verdeling o.i.v. geslachtshormonen en bijnierschorshormonen bestaan hoofdzakelijk uit grote vetvacuole = opgebouwd uit kleine vetdruppeltjes kern & cytoplasma weggedrukt naar periferie wandstanding cytoplasma Adipocyten rond indien solitair, veelhoekig indien samengepakt tot vetweefsel Opname 1/19 Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Vetweefsel: univacuolaire adipocyten bestaan hoofdzakelijk uit grote vetvacuole = opgebouwd uit kleine vetdruppeltjes kern & cytoplasma weggedrukt naar periferie wandstandig cytoplasma Opname 1/20 Hypertrofische obesitas Hypercellulaire obesitas Liposuctie Leptinereceptor -/- WT Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Vetweefsel: pluri- of multivacuolaire adipocyten (bruin vetweefsel) bij embryo en pasgeborene op welbepaalde plaatsen georganiseerd in strengen langs capillairen Fct. warmteproductie, wanneer individu aan koude blootgesteld NA vrij dat lipase activeert; rol bij hibernatie (ontkoppeling E-transport van oxydatieve fosforylatie) zeer veel mitochondriën met hierin gekleurde cytochromen Opname 1/21 Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Elastisch BW bundels van elastische vezels, die met elkaar versmolten zijn Grote elasticiteit, gele kleur vb. ligamenten (verbinding bot/bot) Opname 1/22 Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Mucoïd BW Ook wel embryonaal BW genoemd Overmaat aan grondsubstantie dus gelei-achtig Fibroblasten maken geringe hoeveelheden BW vezels vb. in navelstreng (gelei van Wharton) Opname 1/23 Mucoid bindweefsel – navelstreng Funiculus umbilicaris Mucoïd weefsel - Navelstreng  Bindweefseltypen: BW met spec. eig. Reticulair BW delicaat 3-D netwerk van vertakkende reticulaire BW vezels & reticulumcellen soms beschouwd als bijzondere vorm van losmazig BW in myeloïde en lymfoïde organen vb. milt, lymfeklieren, beenmerg) reticulair netwerk filtert bloed & lymfe fagocyten in holten netwerk fagocyteren schadelijke substanties reticulumcellen: vertonen fijne vertakte uitlopers, secreteren reticulaire vezels, liggen in groeven op oppervlak vd cellen Reticulair bindweefsel Reticulair bindweefsel  Wondgenezing 1. Hyperaemische fase – roodheid 2. Humorale fase – oedeem 3. Cellulaire fase – leucocyten 4. Proliferatieve fase –vorming van o.m. bw Diapedese: Opname 1/29